مقایسه روشهای مختلف دادهکاوی برای نقشهبرداری رقومی ذرات اولیه خاک در اراضی دشت سمنان

در سال‌های اخیر با پیشرفت‌های روش‌های داده‌کاوی و با در اختیار بودن داده‌های ارزان قیمت حاصل از تصاویر ماهواره‌ای، روش‌های نقشه برداری رقومی خاک برای پیش بینی توزیع فضایی ذرات اولیه خاک به وفور مورد استفاده قرار گرفته است. لذا هدف این تحقیق، پیش‌بینی فضایی ذرات اولیه خاک از قبیل رس، شن و سیلت با استفاده از نقشه برداری رقومی خاک در اراضی کشاورزی دشت سمنان می‌باشد‌. همچنین بررسی کارایی سه روش داده‌کاوی برای تهیه نقشه رقومی ذرات خاک از دیگر اهداف این مطالعه است. برای رسیدن به این اهدف، مجموع 84 نمونه خاک از عمق0 تا20 سانتی‌متر جمع‌آوری شدند. همچنین متغیرهای محیطی با استفاده از تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست برای برقراری ارتباط با ذرات خاک استخراج گردید. در این مطالعه از مدل خطی حداقل مربعات جزئی (PLS ) و دو مدل غیر خطی شامل جنگل تصادفی (RF)، ماشین تقویت شده گرادیان (GBM) جهت ارتباط میان متغیرهای محیطی و ذرات اولیه خاک استفاده شد. مدل‌های مورد مطالعه با استفاده از روش اعتبار سنجی متقابل واسنجی ارزیابی شدند. به منظور بررسی کارایی مدل‌های مختلف داده‌کاوی از آماره‌های میانگین ریشه‌ی مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین ( R2) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) استفاده شد. بر اساس نتایجRMSE ،R2 و MAE مدلRF با مقادیر این آماره‌ها برای ذرات شن (60/15، 35/0 و 62/12) سیلت ( 49/11، 33/0و 34/9) و برای ذرات رس به ترتیب (42/8، 28/ 0و 9/5) بودند، این نتایج نشان داد که مدل RF به نسبت مدل‌های PLS و GBM دارای کارایی و دقت بیشتری در پهنه‌بندی ذرات اولیه خاک می‌باشد. نتایج نشان داد که مهمترین متغیرهای محیطی، برای پیش‌بینی ذرات اولیه خاک باندهای 10، 5 و شاخص گچ ( GI) می-باشند. بنابراین، متغیرهای که دارای طیف مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز حرارتی بودند، سهم عمده‌ای در توصیف مکانی ذرات خاک را برعهده داشتند.