ارزیابی کارآیی روش‌های درون‌یابی برای تخمین PH و EC خاک (مطالعة موردی: بخش درودزن در استان فارس)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختة کارشناسی ارشد بیابانزدایی، دانشکدة کویرشناسی، دانشگاه سمنان

2 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس تهران

3 عضو هیئت علمی مؤسسة آموزش عالی علمی کاربردی جهاد کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

چکیده

انتخاب مناسب­ترین روش درون­یابی به‌منظور تخمین ویژگی‌های خاک منطقه نقش مهمی در استراتژی‌های آب و مدیریت کشاورزی ایفا می‌کند. همچنین ازآنجاکه ویژگی‌های خاک در زمان و مکان تغییر می‌کند، تحلیل متغیرهای فضایی خصوصیات خاک برای نشان‌دادن اکوسیستم‌های خاص اهمیت دارد. هدف از این تحقیق بررسی دقت پنج روش درون­یابی فاصلة وزنی معکوس، چندجمله‌ای عام، چندجمله‌ای موضعی، تابع شعاع محور و کریجینگ برای تخمین پارامترهای EC و PH خاک است. بدین منظور، 48 پروفیل در 15 دهستان موجود در بخش درودزن، واقع در استان فارس حفر شد. تمامی مقادیر EC و PH مربوط به عمق 30-0 سانتیمتر اول خاک است. برای بالابردن دقت مطالعه، روش‌های درون­یابی در مدل‌ها و توان‌های گوناگون مقایسه شد. ترسیم نیم‌تغییرنما در GS+ نشان داد داده‌های PH و EC بهترین برازش را به‌ترتیب در مدل گوسن و کروی دارند. همچنین براساس مقادیر به‌دست‌آمده از معیارهای ارزیابی خطا شامل RMSE، MSE، MAE، R2 و MBE بهترین روش درون­یابی با کمترین خطا به‌منظور تهیة نقشه‌های پراکنش مکانی پارامترهای EC و PH خاک انتخاب شد. نتایج برتریِ روش LPI با توان دو و روش IDW با توان یک برای فاکتور PH را نشان می‌دهد. همچنین روش کریجینگ در مدل گوسن و IDW با توان یک به‌ترتیب بیشترین دقت را برای پارامتر EC در منطقة مورد مطالعه نشان دادند. افزون بر این، نتایج نشان داد دقت روش RBF و GPI به‌نسبت سایر روش‌ها پایین­تر است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. ثنایی‌نژاد، ح.، آستارایی، ع.ر.، قائمی، م.، سیابی، ن.، 1389، بررسی تغییرات مکانی داده‌ها با استفاده از روش‌های تحلیلی زمین‌آمار برای مطالعات خاک‌شناسی، اولین کنفرانس بین‌المللی مدلسازی گیاه، آب، خاک و هوا، مرکز بین‌المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه شهید باهنر کرمان.
  2. جلالی ق.، طهرانی، م.م.، برومند، ن.، سنجری، ص.، 1392، مقایسة روش‌های زمین‌آمار در تهیة نقشة پراکنش مکانی برخی عناصر غذایی در شرق استان مازندران، مجلة پژوهش‌های خاک (علوم خاک و آب)، جلد 27، شمارة 2، صص. 204-195.
  3. حبشی، ه.، حسینی، م.، شنایی، ش.، محمدی، ج.، 1385، ارزیابی دقت و صحت روش‌های درون-یابی در تخمین ازت کل خاک با استفاده از GIS، سومین همایش سیستم‌های اطلاعات مکانی.
  4. دادکرمی ع.، 1392، ارزیابی تغییرپذیری مکانی و زمانی شوری خاک در دشت ارسنجان، مؤسسة تحقیقات خاک و آب.
  5. دائم‌پناه، ر.، حق‌نیا، غ.ح.، علیزاده، ا.، کریمی کارویه، ع.ر.، 1390، تهیة نقشة شوری و سدیمی خاک سطحی با روش‌های دورسنجی و زمین‌آماری در جنوب شهرستان مه‌ولات، نشریة آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 25، شمارة 3، صص. 508-368.
  6. شعبانی، م.، 1387، تعیین مناسب‌ترین روش زمین‌آمار در تهیة نقشة تغییرات PH و TDS آب‌های زیرزمینی، مطالعة موردی: دشت ارسنجان، مجلة علمی پژوهشی مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مرودشت، دورة اول، شمارة اول، صص. 24-23.
  7. شکوری کتیگری، م.، شعبانپور، م.، اسدی، ح.، دواتگر، ن.، بابازاده، ش.، 1390، ارزیابی کارآیی روش‌های درون‌یابی مکانی در پهنه‌بندی کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک‌های شالیزاری گیلان، مجلة پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، جلد 18، شمارة 2، صص. 210-195.
  8. واحدی، س.، زارع ابیانه، ح.، طاهری، م.، بهمنی، ا.، 1392، بررسی تغییرات مکانی برخی ویژگی‌های شیمیایی و هیدرولیکی اراضی حاشیة رودخانة قزل‌اوزن با روش‌های زمین‌آمار. مجلة پژوهش آب ایران، سال 7، شمارة 12، صص. 150-141.
  9. وزارت نیرو، 1390، راهنمای روش‌های توزیع مکانی عوامل اقلیمی با استفاده از داده‌های نقطه‌ای.
  10. Asadi Nalivan, O., Haydari, F., Sour, A., Shahbazi, A., Kavandi, R. & Gheiasi, S., 2013, Investigation of Groundwater Contamination Trend in Silveh Basin in Terms of Drinking Applications, International Journal of Agronomy and Plant Production, 4(8), 1826–1834.
  11. Isaak, H.E. & Srinivasta, R.M., 1989, Applied Geostatistics, Oxford University Press: Oxford.
  12. Johnston, K., Ver Hoef, Krivoruchko, K. & Lucas, K, 2001, Using ArcGIS Geostatistical Analyst, ESRI.Redlands .CA.
  13. Karydas, Ch.G., Gitas, I.Z., Koutsogiannaki, E., Lydakis-Simantiris, N., Silleos, G.Ν., 2009, Evaluation of Spatial Interpolation Techniques for Mapping Agricultural Topsoil Properties in Crete, EARSeL e proceedings, 8, 1.
  14. Kazemi Poshtmasari, H., Tahmasebi Sarvestani, Z., Kamkar, B., Shataei, Sh. & Sadeghi, S., 2012, Comparison of Interpolation Methods for Estimating PH and EC in Agricultural Fields of Golestan Province (North of Iran), International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(4), PP. 157–167.
  15. Liu, Z.P., Shao, M.A. & Wang, Y.Q., 2013, Large-scale Spatial Interpolation of Soil PH Across the Loess Plateau, China, Environ Earth Sci., 69, 2731–2741.
  16. Mehdi, S.M., Mian, S.M., Ghani, S., Khalid, M., Sheikh, A.A., Rasheed, S. & Iqbal, M.A.J., 2013, Modeling of Surface Soil PH Using Geostatistical Methods in Punjab Province, Pakistan, International Journal of Scientific and Engineering Research, 4(11).
  17. Nourzadeh Haddad, M., 2013, Testing the Performance of Spatial Interpolation Techniques for Mapping Electrical Conductivity and Acidity of Soils: A Case Study of Qom Plain, Iran, International Journal of Agronomy and Plant Production, Vol. 4, PP. 2827–2832.
  18. Robertson, G.P., 2000, GS+: Geo Statistics for the Environment Sciences, GS+ Users Guide Version 5: Plainwell, Gamma Design Software.
  19. Robinson, T.P. & Metternicht, G., 2006, Testing the Performance of Spatial Interpolation Techniques for Mapping Soil Properties, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 50, PP. 97–108.
  20. Shi, W., liu, J., Du, Z., Song, Y., Chen, C. & Yue, T., 2009, Surface Modelling of Soil PH, Geoderma, 150, PP. 113–119.
  21. Shifteh Some ̓e, B., Hassanpour, F., Ezani, A., Miremadi, S. & Tabari, H., 2011, Investigation of Spatial Variability and Pattern Analysis of Soil Properties in the Northwest of Iran, Environ earth Sci., 64, PP. 1849–1864.
  22. Snepvangers, J., Heuvelink, G. & Huisman, J., 2003, Soil Water Content Interpolation Using Spatio-Temporal Kriging with External Drift, Geoderma, 112, PP. 253–271.
  23. Sobieraj, J., Elsenbeer, H. & Cameron, G., 2004, Scale Dependency in Spatial Patterns of Saturated Hydraulic Conductivity, Catena, 55, PP. 49–77.
  24. Wenjiao, Sh., Jiyuan, L., Zhengping, D., Yinjun, S., Chuanfa, Ch. & Tianxiang, Y., 2009, Surface Modelling of Soil PH, Geoderma, Vol. 150, PP. 113–119.
  25. Wilson, R.C., Freeland, R.S., Wilkerson, J.B. & Hart, W.E., 2005, Interpolatin and Data Collection Error Sources for Electromagnetic Induction–soil Electrical Conductivity Mapping, American Society of Agricultural Engineers, ISSN 0883–8542.
  26. Zandi, S., Ghobakhlou, A. & Sallis, PH., 2011, A Comparison of Spatial Interpolation Methods for Mapping Soil PH by Depths, Geo-informatics Research Center, Auckland University of Technology New Zealand.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار