شماره راهنما :
1587 دكتري
پديد آورنده :
عسگري هفشجاني، نجمه
عنوان :
پيش بيني تغييرات مكاني برخي كلاسها و ويژگيهاي خاك با تلفيق داده
هاي محيطي و سنجش از دور و سنجش از نزديك در منطقه جونقان استان
چهارمحال و بختياري
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 161 ص.: مصور جدول، نمودار
استاد راهنما :
شمس الله ايوبي
استاد مشاور :
حسين خادمي، اعظم جعفري
توصيفگر ها :
تنوع خاك , جونقان , طيف سنجي انعكاسي پخشيده , كلاس خاك , كلاس زهكشي , نقشه برداري رقومي
استاد داور :
حسين شريعتمداري، سعيد اسلاميان، عليرضا كريمي كارويه
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/04/31
رشته تحصيلي :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/04/31
چكيده فارسي :
چكيده خاك سيستمي ناهمگن با فرآيندها و مكانيسمهاي پيچيدهاي است كه شناخت كامل آن بسيار دشوار است امروزه به منظور شناخت بهتر خاك استفاده كارآمدتر از اين منبع و همزمان حفظ آن براي نسلهاي آينده نياز به توسعه بيشتر تكنيكهاي تجزيهاي و تحليلي بيش از پيش احساس ميشود لذا شناخت دقيق خاك درك ارتباط آن با زميننما و تهيه نقشههاي با قدرت تفكيك مكاني باال نسبت به گذشته اهميت بسيار بيشتري پيدا كرده است در اين راستا مطالعه حاضر در قالب چهار مطالعه شامل بررسي ارتباط تكامل خاك زميننما پيشبيني ويژگيهاي خاك با استفاده از اطالعات تكنيك طيفسنجي انعكاسي پخشيده پيشبيني مكاني كالسهاي خاك در سطح گروه بزرگ و كالسهاي زهكشي خاك در بخشي از اراضي دشت جونقان با مساحتي بالغ بر 00061 هكتار واقع در شهرستان فارسان استان چهارمحال و بختياري انجام شد به منظور نيل به اهداف اين مطالعه نقشه ژئومورفولوژي منطقه با استفاده از روش استاندارد موجود تهيه و طي بازديدهاي صحرايي مورد بازبيني و اصالح قرار گرفت به منظور پوشش دادن كليه عوامل تغيير دهندهي ويژگيهاي خاك نقاط نمونهبرداري به گونهاي تعيين شد كه با تغييرات ويژگي هاي خاك و با اهداف مقياس و فرضيات اوليه اين مطالعه متناسب بوده و نشان دهندهي تغييرات جامعه مورد مطالعه باشد بنابراين بر اساس يك طرح نمونهبرداري طبقهبندي شده نقاط نمونهبرداري به صورت تصادفي و متناسب با مساحت واحد در هر واحد انتخاب شد در نهايت 201 پروفيل در منطقه مشخص و نمونهبرداري و تشريح و كالسبندي آنها تا سطح گروه بزرگ انجام شد جهت غنيتر شدن اطالعات موجود و پوشش بهتر منطقه عالوه بر نمونهبرداري پروفيلي تعداد 071 نمونه خاك سطحي نيز جمعآوري شد نتايج مطالعه ارتباط تكامل خاك زميننما نشان دادكه عوامل پستي و بلندي مواد مادري و نوسانات آب زيرزميني از جمله مهمترين عوامل مؤثر بر تكامل خاك در منطقه بودهاند نتايج همچنين نشان داد كه شاخصهاي تفر ق در هر دو سطح سلسله مراتب طبقهبندي و ژئومورفيك با كاهش سطح سلسله مراتب افزايش پيدا كرده است افزايش شاخصهاي تفر ق در خاك و زميننما در طول زمان نشان دهنده واگرا بودن تكامل خاك است به اين معني كه با افزايش تكامل خاك تفر ق آن افزايش يافته است پس از شناخت دقيقتر منطقه و با در نظر گرفتن نتايج حاصل از بررسي تكامل خاك زميننما به پيشبيني مواد آلي SOM و كربنات كلسيم معادل CCE به عنوان اجزاي پايه و مهم خاكها بخصوص در مناطق خشك و نيمه خشك با استفاده از تكنيك طيفسنجي انعكاسي پخشيده در سه محدوده طيفي Vis NIR و mid IR و Vis Near mid IR با استفاده از روشهاي پيشپردازش و مدلهاي مختلف پرداخته شد بررسي ويژگيهاي كلي طيفهاي خاك نشان داد كه كربنات كلسيم معادل باعث افزايش مقدار بازتاب از خاك و كربن آلي باعث كاهش مقدار آن ميشود بررسي ميانگين عملكرد هركدام از مدلها نشان داد كه به طور كلي در هر سه مجموعه طيفي با توجه به ضريب تبيين و حداقل مربعات خطا مدل PLSR بهترين ميانگين عملكرد را در پيشبيني ميزان CCE و SOM داشته است همچنين تمامي مدلهاي مورد استفاده به طور ميانگين در محدوده طيفي mid IR عملكرد بهتري را نسبت به طيف Vis NIR نشان دادند در مطالعه چهارم به بررسي عملكرد دو مدل MLR و SVM به عنوان روشهاي پيشبيني گروههاي بزرگ خاك با استفاده از اطالعات سنجش از دور و سنجش از نزديك مختلف پرداخته شد مقايسه عملكرد مدلها نشان داد كه هر دو مدل بهترين عملكرد را هنگام استفاده از تمامي متغيرهاي كمكي تعريف شده پارامترهاي رنگ خاك و پذيرفتاري مغناطيسي به همراه متغيرهاي محيطي و شاخصهاي NDVI و SAVI نقشه زمينشناسي و ژئومورفولوژي به عنوان پيشبيني كننده دارند نتايج همچنين نشان داد كه برخي متغيرها از جمله NDVI chroma و SAVI پارامترهاي پذيرفتاري مغناطيسي و برخي متغيرهاي محيطي نظير شيب اهميت باالتري در پيشبيني گروههاي بزرگ خاك نسبت به ساير متغيرهاي كمكي داشتهاند در مطالعه پنجم دو مدل RF و SVM براي پيشبيني توزيع مكاني سه كالس زهكشي خاك MWD WD و PD به كار گرفته شد در هر دو مدل ياد شده ضعيفترين عملكرد در شرايط استفاده از متغير هاي محيطي مشتق از مدل رقومي ارتفاع به تنهايي و بهترين عملكرد در شرايط استفاده همزمان از متغيرهاي محيطي شاخص هاي گياهي مستخرج از اطالعات سنجش از دور و پارامترهاي رنگ خاك مستخرج از طيف خاك مشاهده شد بر اساس شاخص كاپا و صحت كلي بين كالسهاي مشاهده شده و پيشبيني شده در هر دو مدل توافق قابلتوجهي ديده شد همچنين بر اساس مقدار صحت توليد كننده در هر دو مدل بهترين نتايج كالسبندي براي دو كالس WD و PD و ضعيفترين نتايج براي كالس حد واسط MWD حاصل شد بررسي اهميت متغيرها نشان داد كه در هر دو مدل متغيرهاي كروما و NDVI و SAVI از جمله مهمترين پارامترهاي پيشبيني كننده كالسهاي زهكشي در منطق
چكيده انگليسي :
Spatial prediction of some soil classes properties by incorporating environmental covariates remote sensing and proximal sensing data in Juneqan district Chaharmahal va Bakhtiari Province Najmeh Asgari Hafshejani najme asgari@ag iut ac ir January 22 2020 Department of Soil Science Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranSupervisor Shamsollah Ayoubi ayoubi@iut ac ir Professor in Soil Science Department of Soil Science College of Agriculture Isfahan University of Technology Abstract The objectives of this study were 1 investigation of the relationships between soil landscape evolution in a hierarchical sequence of different soil classification and geomorphic levels using diversity indices 2 to investigate the potential of visible to near infrared Vis NIR 350 2500 nm mid infrared mid IR 2500 25000 nm reflectance spectroscopy to predict soil organic matter SOM and calcium carbonate CaCO3 content 3 spatial prediction of soil great groups and 4 spatial prediction of soil drainage classes in a semi arid region located at Jouneqan district in Chaharmahal Bakhtiary province Iran A stratified sampling design was defined through digital lithology geomorphology and topography maps and a total of 102 soil profiles located across the study area were described and classified according to US Soil Taxonomy Soil samples were collected from various genetic horizons 170 surface samples were collected to provide a suitable spatial coverage of the study area as well The obtained result of soil landscape evolution showed that soil evolution and its properties is mainly affected by some soil formation factors including parent material and topography and locally the underground water level In the higher lands the lowest evolution was observed whereas more evolved soils were observed in lower lands with more stable conditions The results also indicated that all of the pedodiversity indices showed nearby a similar trend and increased under the decrease of the taxonomy and geomorphic hierarchy levels Besides there was a positive linear relationship between species richness index and area of landform units In other words as the area of landform units increases the diversity and consequently the richness index increases The results of quantification of SOM and CaCO3 using Vis NIR and mid IR reflectance spectroscopy demonstrated that generally mid IR spectra showed better performance than Vis NIR for prediction of SOM and CaCO3 Comparison of the average of R2 RMSE and RPD values of each calibration model in validation data set showed that in both spectral ranges PLSR was the best predictive model for SOM and CaCO3 content As regards spatial distribution of soil classes achieved results proved that the importance of some covariates in prediction of soil great groups was more than other variables including soil color qualifiers especially chroma magnetic susceptibility vegetation indices and some terrain attributes such as slope In overall Multinomial Logistic Regression model showed higher performance compared to Support Vector Machine model to predict soil great groups Regarding spatial distribution of soil drainage classes both Random Forest and Support Vector Machine models had the highest overall accuracies using DEM derived
استاد راهنما :
شمس الله ايوبي
استاد مشاور :
حسين خادمي، اعظم جعفري
استاد داور :
حسين شريعتمداري، سعيد اسلاميان، عليرضا كريمي كارويه
