برآورد عيار پتاسيم شورابه زيرزميني با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي سنتينل و الگوريتم جنگل تصادفي (مطالعه موردي پلاياي خور و بيابانك، استان اصفهان)

يكي از عناصر پرمصرف كه نقش مهمي در توليد پايدار كشاورزي دارد، پتاسيم است. پتاسيم خاك سطحي در پلايا از پتاسيم موجود در آب زيرزميني نشات مي گيرد و در نتيجه، بين پتاسيم خاك سطحي و عيار پتاسيم شورابه زيرزميني همبستگي وجود دارد. هدف اين پژوهش، استفاده تركيبي از الگوريتم‌ جنگل تصادفي (RF) و تصوير ماهواره‌اي براي يافتن ارتباط بين پتاسيم سطحي خاك و شاخص‌هاي سنجش‌ازدور تعريفي مختص اين مطالعه به‌منظور پيش‌بيني عيار پتاسيم شورابه زيرزميني در پلاياي خور و بيابانك استان اصفهان است. بدين منظور تعداد 60 نمونه خاك از لايه 5-0 سانتي‌متري جهت اندازه‌گيري پتاسيم لايه سطحي (متغير وابسته) نمونه‌برداري شد. به‌منظور تعيين مختصات نمونه‌گيري‌ها از روش ابر مكعب لاتين استفاده شد. همچنين 12 گمانه جهت استخراج و اندازه‌گيري عيار پتاسيم شورابه زيرزميني حفر شد. از 12 باند ماهواره سنتينل 2 و چهار عمل اصلي رياضي براي تعريف شاخص (متغيرهاي مستقل) به‌منظور مدل‌سازي پتاسيم لايه سطحي و درنهايت برآورد عيار پتاسيم شورابه زيرزميني استفاده شد. داده‌ها به دو دسته 70 درصد براي واسنجي (آموزش) و 30 درصد براي اعتبار سنجي (آزمون) دسته‌بندي شده و با الگوريتم RF در محيط Google Colab و با استفاده از زبان برنامه‌نويسي پايتون مدل‌سازي شدند. نتايج اين الگوريتم با شاخص‌هاي آماري R2، MSE، RMSE و MAE به ترتيب 0.51، 0.0179، 0.1338 و 0.1130 به دست آمد. نتايج اين پژوهش تائيد كننده كارايي داده‌هاي سنجش‌ازدور و الگوريتم يادگيري ماشين در پيش‌بيني عيار پتاسيم شورابه زيرزميني است.