ارتقاء صحت برآورد رس، سيلت و شن خاك با حذف اثر رطوبت از بازتابندگي طيفي

رطوبت خاك يكي از مهمترين پارامترهاي تاثيرگذار بر بازتاب طيفي خاك است. تغييرپذيري بالاي رطوبت از نظر زماني و مكاني، مانع بزرگي در تخمين ويژگي هاي خاك با استفاده از داده هاي طيف سنجي ميداني ايجاد مي نمايد. لذا توسعه روشي كه بتواند تاثيرپذيري برآورد ويژگي هاي خاك از تغييرات رطوبت را به حداقل برساند، ضروري است. براي حذف اثر رطوبت از بازتاب طيفي خاك، الگوريتم متعامدسازي پارامتر خارجي (EPO) توسعه داده شد. روش اعتبارسنجي متقاطع براي تعيين تعداد مؤلفه بهينه در ماتريس EPO مورد استفاده قرار گرفت. بازتابندگي طيفي ۱۷۵ نمونه خاك در ۷ سطح رطوبتي (هواخشك، ۶، ۱۲، ۱۸، ۲۴، ۳۰ و ۳۶٪) اندازه گيري شد. با استفاده از الگوريتم EPO توسعه يافته، اثر رطوبت از طيف هاي اندازه گيري شده برداشته شد. مدل رگرسيون حداقل مربعات جزئي (PLSR) براي مجموعه داده بدون و با اثر رطوبت واسنجي و سپس براي برآورد اجزاي بافت خاك استفاده شد. حضور رطوبت در نمونه هاي خاك منجر به كاهش دقت برآورد رس (از 0.70=R2 به 0.38=R2)، سيلت (از 0.34=R2 به 0.20=R2) و شن (از 0.40=R2 به 0.30=R2) با استفاده از مدل هاي PLSR واسنجي شده از نمونه هاي خشك مي شود. كاهش دقت در سطح رطوبتي بالاتر با شدت بيشتري اتفاق مي افتد. حذف اثر رطوبت بوسيله الگوريتم EPO منجر به افزايش R2 در برآورد رس، سيلت و شن خاك با استفاده از مدل EPO به ترتيب، به ميزان ۲۳/۰ و ۱۲/۰ و ۱۶/۰ گرديد. بنابراين با استفاده از الگوريتم EPO، قابليت طيف سنجي براي برآورد اجزاي بافت خاك تحت تاثير تغييرات رطوبت خاك قرار نمي گيرد و امكان استفاده از مدل هاي توسعه يافته از نمونه هاي هواخشك در مطالعات ميداني فراهم مي شود.