احيا و بازسازي منابع اطلاعاتي موروثي خاك (مطالعه موردي: مطالعات نيمه‌تفصيلي خاك بخش‌هايي از استان‌هاي اصفهان و چهارمحال و بختياري)

Rescue and renewal of legacy soil inventories, a case study: semi-detailed soil surveys in some parts of Isfahan and Chaharmahal-va-Bakhtiari provinces

سابقه و هدف: خاك نقش مهمي در مسائل محيط زيستي و برنامه‌هاي مديريت و توسعه پايدار دارد. از اين رو نياز رو به افزايشي به تهيه نقشه‌هاي خاك با قابليت اعتماد و صحت بالا ايجاد شده است. با توجه به محدوديت‌هاي منابع، داده‌هاي موجود موروثي خاك‌ها به‌‌عنوان تنها منبع عظيم و در دسترس خاك‌ها توجه زيادي كسب كرده‌اند. اين داده‌ها كه حامل اطلاعات مهم در مورد حالت و ويژگي‌هاي خاك در طول زمان و مكان هستند، مي‌توانند يك چشم‌انداز در راستاي مديريت بهتر منابع ايجاد كنند. با توجه به وابستگي مديريت بهتر خاك به اين اطلاعات موروثي و همچنين اهميت استفاده از آن‌ها در مديريت محيط زيست، بايد تلاش‌هاي جدي براي حفظ و استفاده مجدد از اين داده‌هاي قديمي خاك صورت بگيرد. بديهي است كه براي استفاده از آن‌ها پيش‌پردازش‌هايي نياز مي‌باشد كه رهانيدن (Rescue) يا تلاش براي محافظت داده‌هاي موروثي و بازسازي (Renewal) كه طي آن اطلاعات موجود از خطر نابودي حفظ شده و در يك ساختار جدي قرار گرفته و كاربردي مي‌شوند، مهم‌ترين فرآيندهايي هستند كه قبل از هرگونه استفاده از اين داده‌ها بايد روي آن‌ها اعمال شوند. علي‌رغم تلاش‌هاي جهاني در اين رابطه، در ايران تاكنون تلاش زيادي در رابطه با احيا و بازسازي اين اطلاعات صورت نگرفته است. اين در حالي است كه ايران به دليل داشتن سابقه طولاني مطالعات خاك مملو از اطلاعات ارزشمند خاك به ارث رسيده از خاك‌شناسان پيشكسوت مي‌باشد. بنابراين اين مطالعه با هدف احيا مطالعات موروثي در دسترس و بازسازي و ارزيابي كيفيت آن‌ها به‌عنوان پيش‌نيازهاي مورد نياز براي استفاده از آن‌ها در نقشه‌برداري رقومي اجرا مي‌شود. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه با مساحت 10480 كيلومتر مربع در مرز بين استان‌هاي اصفهان و چهارمحال و بختياري قرار دارد. اين منطقه به دليل وجود رودخانه و سد زاينده‌رود از قديم مورد توجه خاك‌شناسان بوده است و خاك‌هاي آن طي مطالعات زيادي بررسي شده‌اند. اما به دليل عدم دسترسي به تمام مطالعات، سه مطالعه آرشيوي خاك كه كل منطقه مطالعاتي را پوشش مي‌دهند انتخاب و بررسي شدند. پس از ثبت اطلاعات اين مطالعات در كامپيوتر و زمين مرجع كردن نقشه‌ها و رقومي كردن مرز واحدهاي خاك، كيفيت نقشه‌هاي موروثي طبق استانداردهاي كنترل كيفيت كرنل مورد ارزيابي قرار گرفتند. در نهايت با استفاده از نقشه‌ها و اطلاعات كمكي در دسترس، ميزان جابجايي احتمالي مرز واحدهاي خاك بررسي و تصحيح شد. هم‌چنين شاخص وزن‌دار شده تائو و صحت كلي وزن‌دار شده براي ارزيابي كمي كيفيت نقشه‌ها محاسبه شدند. يافته‌ها: به منظور حفظ و نگه‌داري اطلاعات موروثي جمع‌آوري شده، نقشه‌هاي خاك و اطلاعات خاك‌رخ‌هاي آن‌ها در رايانه ثبت و با كيفيت خوبي زمين مرجع و رقومي شدند. نتايج ارزيابي كيفيت و كارايي واحدهاي نقشه‌هاي خاك نشان داد مقياس نقشه‌ها بزرگ‌تر از مقياس ارائه شده در روي نقشه‌ها مي‌باشند. همچنين راهنماي نقشه‌ها اطلاعات كافي مورد نياز را در اختيار كاربران نقشه قرار مي‌دهند. بررسي ميزان جابجايي مرز واحدهاي نقشه نشان داد نقشه‌ها از صحت مكاني خوبي برخوردار مي‌باشند. نتايج ارزيابي آماري صحت واحدهاي نقشه نشان داد در تمام مطالعات و همچنين مجموع آن‌ها، صحت كلي نقشه در تمام سطوح طبقه‌بندي بيشتر از 70% و تائو بيشتر از 50% مي‌باشند كه بيانگر دقت خوب نقشه‌ها مي‌باشند. نتيجه‌گيري: نتايج اين بررسي نشان داد، علي‌رغم تفكر عمومي كه درباره كيفيت كم نقشه‌هاي موروثي خاك‌ها وجود دارد، نقشه‌هاي مورد بررسي در منطقه مطالعاتي از نظر ويژگي‌هاي كلي آن‌ها، از كيفيت خوبي برخوردار مي‌باشند. نتايج اين بررسي همچنين تأييد مي‌كنند كه اطلاعات و نقشه‌هاي مطالعات موروثي خاك مي‌توانند با درجه اطمينان خوبي در فرآيند نقشه‌برداري رقومي مورد استفاده قرار بگيرند. بدين ترتيب با استفاده از اين اطلاعات آرشيوي در دسترس مي‌توان از صرف هزينه‌هاي مطالعات جديد خاك صرفه‌جويي كرد.

Background and objectives: Soils play an important role in environmental issues and sustainable management and development programs. Then there is a growing need for the preparation of soil maps with high reliability and accuracy. Taking into account the decreasing the chance of conducting new soil surveys due to the limitation of resources, legacy soil data have been receiving a great deal of attention. These data, which carry important information about the state and properties of soil over time and place, can create a perspective for better management of different resources. Considering these issues and also the dependence of better soil management on this legacy information and the importance of using it in environmental management, serious efforts should be made to maintain and reuse these legacy soil data. Then performing some preprocesses in order to maintain and renew this information is obviously necessary, in which rescue and renewal of soil legacy inventories are the most important ones. These preprocess have to be performed before any reusing of them. In spite of global efforts in this regard, no important effort has been made to renew this valuable information so far. However, it has a good history of soil science and is full of legacy soil information inherited from pioneer soil scientists. Therefore, this study aims at rescue, renewal and evaluate available legacy soil surveys as prerequisite processes for reusing them in the framework of digital mapping. Materials and methods: The 10480 km2 study area is located in the border of Isfahan and Chaharmahal-va-Bakhtiari provinces. Due to the existence of Zayandehrud river in this region, it has been surveyed a lot so far. However, because of the lack of access to all these studies, three legacy soil studies covering the whole study area were selected and examined. After recording of the information of these studies in computer and georeferencing the maps, the boundaries of soil map units were digitized. The quality of the maps was afterward evaluated according to the Cornell adequacy criteria. The spatial accuracy of soil map units was then checked and their probable dislocation was finally corrected using available axillary maps and information. Also, the weighted Tau index and overall accuracy were calculated to quantitatively evaluate the quality of the maps. Results: The information of selected legacy soil maps and profile was successfully recorded in computer in order to keep them from destruction, and a table filled with the information of their soil profiles. The results indicate that the georeferencing of soil maps was done with relatively good quality. The results of quality and efficiency of soil map units’ assessment showed that the map scale is larger than the scale provided on the maps, however, the map legends provide enough information to the users of the map. The investigation of the boundary displacement of the map units showed that the maps had a high-level of spatial accuracy. The results of statistical evaluation of soil map units’ accuracy showed that in all studies as well as their total, the weighted overall accuracy and Tau index of the map at all levels of classification is more than 70% and 50%, respectively, which indicates a good accuracy of the maps. Conclusion: Despite the public belief about the quality of legacy soil maps, the results of this study indicate well that the studied legacy soil maps have a good quality in terms of their general characteristics. It is also proved that the legacy information and maps can be used with a good degree of confidence in the digital mapping process. Thus, the cost of new soil studies can be saved using this legacy information.