مقایسه روش‌های زمین آمار، توابع انتقالی و توابع پیش‌‌بینی فضایی خاک و ترکیب آنها برای برآورد مقاومت برشی لایه رویین خاک

آب و خاک

مقاله 13، دوره 26، شماره 1، بهار 1391  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.13636

نویسندگان

بیژن خلیل مقدم ؛ شجاع قربانی دشتکی

چکیده

مقاومت برشی لایه رویین خاک، از جمله پارامترهای مهم و مورد نیاز برای برآورد یا شبیه‌سازی فرسایش خاک در حوزه‌های آبخیز است. اغلب به دلیل نبود داده های مقاومت برشی لایه رویین خاک، شبیه‌سازی خاک در حوزه‌های آبخیز با مشکل مواجه می‌گردد. به دلیل تغییرپذیری بالای مقاومت برشی خاک و در نتیجه نیاز به نمونه‌برداری فراوان، اندازه‌گیری آن پرهزینه، دشوار و زمان‌بر می‌باشد. بنابراین‌، استفاده از روش‌های غیرمستقیم برای اندازه‌گیری آن ضروری به‌نظر می‌رسد. هدف از این پژوهش مقایسه روش‌های کریجینگ، توابع انتقالی و توابع پیش‌بینی کننده فضایی خاک و ترکیب آنها برای برآورد این پارامتر است. بدین منظور، منطقه‌ای به مساحت 23562 هکتار (دارای کاربری مرتع و مرتع تخریب شده) در زاگرس مرکزی و مستعد به فرسایش آبی انتخاب گردید. در این منطقه، بر اساس نقشه‌‌های زمین‌‌شناسی، توپوگرافی و کاربری و قابلیت اراضی، 14 واحد کاری ایجاد شده است. در کل 90 نمونه در سه تکرار به منظور تعیین تغییرپذیری در هر واحد کاری از عمق 10-0 سانتی‌متری برداشت گردید. ویژگی‌های زودیافت و دیریافت مورد نیاز برای پی‌ریزی توابع انتقالی و پیش بینی فضایی برآوردکننده‌ی مقاومت برشی لایه رویین، اندازه‌گیری شد. ویژگی‌های زودیافت اندازه‌گیری‌شده شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، کربنات کلسیم لایه‌ی رویین خاک به انضمام خواص توپوگرافی و پوشش گیاهی از قبیل شیب، جهت شیب، ارتفاع و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بود. تغییرپذیری مکانی پارامترها با استفاده از تغییرنماها و نسبت اثر قطعه‌ای به کل تغییرنما بررسی و برای تهیه نقشه‌‌های کریجینگ مورد استفاده قرار گرفت. در روش ترکیبی، ویژگی‌های زودیافت میان‌‌یابی شده به روش زمین‌آمار، به عنوان ورودی توابع انتقالی و توابع پیش‌بینی کننده فضایی خاک، برای برآورد مقاومت برشی لایه رویین خاک مورد استفاده قرار گرفتند. از ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، متوسط خطای مطلق (MAE)، میانگین هندسی خطا (GMER) و انحراف معیار هندسی خطا (GSDER) برای ارزیابی کارایی روش‌های یادشده استفاده شد. نتایج نشان داد که کارایی عملکرد توابع ترکیبی کریجینگ- توابع انتقالی در مقایسه با توابع انتقالی و توابع پیش‌بینی کننده فضایی خاک مشابه بود و همه پارامترها دارای وابستگی مکانی متوسط می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

توابع انتقالی خاک؛ توابع پیش‌بینی کننده فضایی خاک؛ زمین آمار؛ مقاومت برشی خاک