برآورد عمق خاك با استفاده از متغيرهاي محيطي به‌دست آمده از مدل رقومي ارتفاع و داده‌هاي سنجش از دور

عمق خاك مشخصه مهمي از خاك است كه جهت ارائه مشخصات زيرسطحي حوضه آبخيز در مدل هاي هيدرولوژيكي توزيعي مورد استفاده قرار مي گيرد. عمق خاك نفوذ آب و به تبع آن توليد رواناب، ذخيره رطوبت زيرسطحي، حركت عمودي و افقي رطوبت، ضخامت قسمت اشباع و عمق ريشه گياه در خاك را به شدت تحت تأثير قرار مي دهد. هدف از اين پژوهش توسعه يك مدل آماري است كه بتواند الگوهاي مكاني عمق خاك در يك حوضه آبخيز را از متغيرهاي توپوگرافي و پوشش زمين كه به ترتيب از مدل رقومي ارتفاع (DEM) و تصاوير ماهواره اي قابل استخراج هستند پيش بيني كند. مدل رقومي زمين با مقياس مكاني 10 متر با استفاده از نقشه هاي 1:25000 تهيه و مورد استفاده قرار گرفت. تصوير ماهواره اي 6 May 2015 سنجنده OLI لندست 8 تهيه گرديد. عمق خاك، انحناي توپوگرافيك، نوع كاربري اراضي و وضعيت پوشش گياهي پارامترهاي عمده اي بودند كه در مجموع 426 نقطه نمونه برداري در 4 زير حوضه آبخيز اندازه گيري شدند. از تبديل باكس كوكس به منظور نرمال سازي داده هاي عمق خاك اندازه گيري شده و تمامي پارامترهاي توضيح دهنده عمق خاك استفاده گرديد. مدل پيش بيني آماري Random Forest با 336 نقطه براي كاليبره كردن و 93 نقطه براي آزمون و 31 متغيير توضيحي (18 متغير به دست آمده از DEM و 13 متغير به دست آمده از تصوير ماهواره) و با درنظر گرفتن عمق خاك به عنوان خروجي مدل اجرا گرديد. خطاي پيش بيني مجموعه داده هاي اعتبارسنجي با درنظر گرفتن 93 نمونه جهت آزمون مدل با ضريب كارايي نش-ساتكليف، NSE = 0689محاسبه گرديد. نتايج نشان دادند كه كاربري اراضي، سطح ويژه حوضه آبخيز، شاخص گياهي تفاضلي نرمال شده ((NDVI، شاخص جهت شيب (Aspect)، شيب (Slope) و مؤلفه نخست آناليز تجزيه به مؤلفه هاي اصلي (PCA1) مهم ترين متغيرهاي توضيحي در برآورد عمق خاك هستند.