مقایسه روش‌های درون‌یابی جهت تهیه نقشه خصوصیات کیفی خاک مطالعه موردی (مزرعه دانشکده کشاورزی)

نویسندگان

چکیده

افزایش سریع جمعیت و نیاز روز افزون به مواد غذایی و بالا رفتن احتیاجات بشر به محیط زیست و منابع طبیعی، بررسی و شناخت بیشتر عوامل تولید، بخصوص منابع آب و خاک را ایجاب می‌نماید. در این راستا یکی از پایه‌ای‌ترین اطلاعات منابع اراضی، نقشه خصوصیات خاک می‌باشد. لذا در این تحقیق برای تهیه نقشه برخی از خصوصیات کیفی خاک مزرعه دانشکده، واقع در جنوب شهرستان کرج، اقدام به نمونه‌برداری به صورت شبکه‌های 500 متری گردید. پارامترهای اندازه‌گیری شده شامل درصد رس، سیلت، آهک، کربن آلی و غلظت عناصر میکرو از قبیل آهن، مس، روی، سرب و منگنز و همچنین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک‌ها می‌باشند. پس از بررسی نرمال بودن داده‌ها اقدام به ترسیم واریوگرام تجربی گردید. برای درون‌یابی پارامترهای اندازه‌گیری شده از روش‌های کریجینگ، کوکریجینگ و روش معکوس فاصله با توان‌های متفاوت استفاده گردید. سپس با استفاده از تکنیک ارزشیابی متقابل و استفاده از شاخص RMSE مناسب‌ترین روش میان‌یابی انتخاب شد. نتایج نشان داد که به منظور تخمین برخی از خصوصیات خاک (مس، روی، منگنز، سرب، کربن آلی و آهک) روش‌ کوکریجینگ بر دو روش دیگر ارجحیت داشت زیرا شرایط استفاده از کوکریجینگ در زمانی می‌باشد که تعداد نمونه کمی در دست است و برای تخمین سایر پارامترهای خاک روش معکوس فاصله با توان‌های مختلف دارای کمترین خطا می‌باشد و به عنوان بهترین روش درون‌یابی انتخاب گردید. در نهایت با در نظر گرفتن بهترین روش میان‌یابی، نقشه‌های پهنه‌بندی خصوصیات خاک در محیط GIS تهیه گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Comparison of Interpolation Methods for Preparing Soil Quality Maps: Case study: (Agricultural Faculty Experimental Field)

نویسندگان [English]

  • Fereydoon Sarmadian
  • Rooholah Taghi zadeh Mehrjerdi
چکیده [English]

Population growth rating, high food demand, and land resource challenges have led to more serious studies of production factors especially the scarce water and soil resources. One of the most basic data items in land resources is the soil map. Therefore, in the process of the present research for preparing soil maps of some soil quality indices at the Faculty of Agriculture Experimental Field (located in the southern part of Karaj city, Tehran) sampling of soil was carried out in 500×500 m grids. Following data normalization, the variograme was developed. For interpolation of soil parameters, Kriging, Cokriging as well as IDW methods were employed. The most appropriate model for interpolation was selected by means of cross validation and error evaluation methods, using RMSE. The results revealed that Cokriging is a more appropriate method than the others for prediction of some such soil properties as Cu, Zn, Mn, Pb, OC and CaCO3 because it was a method developed for limited number of sample cases. As for the rest of soil parameters, IDW was of the lowest number of errors and therefore, was selected as the fittest method for interpolation. Soil characteristic maps were finally prepared, using the most appropriate interpolation methods in GIS environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cross validation
  • Geostatistics
  • IDW
  • interpolation
  • Soil quality