ارزیابی پتانسیل روش طیفسنجی امواج مرئی - مادون قرمز و رگرسیونهای PLSR و SVMR در مدلسازی کربن آلی و کل مواد خنثی شوند خاک

برای مدیریت پایداری اراضی ، اطلاع از فعالیت‌ها، خصوصیات و تغییرات زمانی و مکانی خصوصیات خاک ضروری است. طیف‌سنجی امواج مرئی و مادون قرمز نزدیک با توجه به هزینه بالا اما به دلیل دقت و سرعت عمل بالا قابلیت ویژه‌ای در شناسایی و تعیین خصوصیات خاک دارد. هدف این مطالعه ارزیابی دقت روش طیف‌سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در برآورد مقدار کربن آلی(OC) و کل مواد خنثی شونده خاک(TNV) خاک است. به این منظور تعداد 110 نمونه خاک از استان‌های خوزستان، یزد و تهران تهیه و در آزمایشگاه طیف‌سنجی گردید. طیف به‌دست آمده از دستگاه طیف‌سنج با 5 روش پیش‌پردازش فیلتر ساویتزکی گولای (SG)، مشتق اول همراه با ساویتزکی گولای (FD-SG)، مشتق دوم همراه با ساویتزکی گولای (SD-SG)، واریانس استاندارد نرمال (SNV)، تصحیح پخشیده چندگانه (MSC) اصلاح شد. همچنین عملکرد دو رگرسیون PLSR و SVMR در برآورد ویژگی‌های خاک مقایسه گردید. نتایج نشان دادند که مدل PLSR نسبت به مدل SVMR در برآورد OC و TNV دقت بالاتری دارد. دربرآود OC در مدل PLSR، روش پیش‌پردازش MSC (47/1= RPDVAL و 19/0 = RMSEVAL ،59/0 =VAL R2) بهترین عملکرد و روش پیش‌پردازش (SD-SG) ضعیف‌ترین عملکرد (52/0= RPDVAL و 27/0 = RMSEVAL ،15/0 =VAL R2) را نشان داد. همچنین برای TNV روش پیش‌پردازش (FD-SG) بهترین عملکرد (01/2= RPDVAL و 70/5 = RMSEVAL ،78/0 =VAL R2) و روش پیش‌پردازش (SD-SG) ضعیف‌ترین عملکرد (31/0= RPDVAL و 13/11 = RMSEVAL ،1/0 =VAL R2) را نشان داده است. در ادامه محدوده طول موج کلیدی برای OC در محدوده 421 و 612 نانومتر و برای TNV در محدوده 2315 و 2151 نانومتر مشاهده گردید. این مطالعه نشان داد که روش طیف‌سنجی Vis-NIR به علت دارا بون اساس فیزیکی و و با درنظرگرفتن فاکتورهای تاثیر گذار، به عنوان یک مدل بزرگ مقیاس، قابلیت مناسبی جهت ارزیابی و پیش بینی OC و TNV خاک را امکان‌پذیر می‌کند.