برآورد برخي خصوصيات خاك با استفاده از تحليل داده‌هاي طيفي (VisNIR) و انواع روش‌هاي پيش‌پردازش

طيف‌سنجي خاك به‌دليل سرعت و دقت بالا، هزينه پايين و غيرمخرب بودن بر بسياري از محدوديت هاي روش هاي سنتي تجزيه خاك غلبه كرده است. مطالعه حاضر با هدف امكان سنجي استفاده از اطلاعات طيفي خاك به‌منظور برآورد برخي از ويژگي هاي كليدي خاك و مقايسه انواع روش هاي پيش پردازش طيفي در تعيين عملكرد مدل رگرسيون حداقل مربعات جزئي (PLSR) انجام گرديد. بدين منظور 100 نمونه خاك سطحي از اراضي واقع در حدفاصل شهرستان هاي ني ريز تا استهبان در شرق استان فارس جمع آوري و مقادير كربن آلي، قابليت هدايت الكتريكي، كربنات كلسيم معادل و گچ با استفاده از روش هاي استاندارد آزمايشگاهي اندازه گيري گرديد. سپس بازتاب طيفي نمونه هاي خاك در محدوده 2500-350 نانومتر ثبت و روش هاي مختلف پيش پردازش طيفي بر روي داده ها اعمال گرديد. در ادامه، برآورد خصوصيات خاك با استفاده از روش PLSR انجام شد. نتايج حاكي از توانايي مطلوب روش PLSR در تخمين ميزان گچ ((RPD 2, R2 = 0.81, RMSE = 3.87) و توانايي قابل قبول آن براي ساير ويژگي ها نظير كربنات كلسيم معادل، كربن آلي و قابليت هدايت الكتريكي خاك (2 RPD 1.4) بود. همچنين، نتايج نشان داد كه روش پيش پردازش مشتق اول به همراه فيلتر ساويتزكي و گلاي، بهترين مدل سازي را براي كربن آلي، روش متغير نرمال استاندارد (SNV) براي گچ و روش مشتق دوم به همراه فيلتر ساويتزكي و گلاي براي قابليت هدايت الكتريكي خاك ارائه كردند. از طرفي، برآورد كربنات كلسيم خاك با داده هاي بدون پيش پردازش، تخمين بهتري نسبت به استفاده از انواع روش هاي پيش پردازش ارائه داد. به‌طور كلي، نتايج نشان داد كه محدوده طيف مرئي براي برآورد كربن آلي و قابليت هدايت الكتريكي و محدوده مادون قرمز نزديك براي كربنات كلسيم معادل و گچ كارايي بهتري ارائه دادند.