ارزیابی رقومی تناسب سرزمین برای کشت آبی برخی از محصولات زراعی با استفاده از رویکردهای یادگیری ماشین(آبیک – قزوین)

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 خرداد 1403   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2024.87916.1407

نویسندگان

فاطمه جنتی¹؛ فریدون سرمدیان^{* 2}

¹فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

²دانشگاه تهران،پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج،گروه علوم و مهندسی خاک

چکیده

چکیده:

مدیریت صحیح و منطقی و طراحی برنامه‌های کاربری اراضی در تأمین تقاضای غذا در سراسر جهان مفید بوده است. ارزیابی و تعیین تناسب زمین در حصول اطمینان از استفاده بهینه از منابع اراضی و درعین‌حال حفظ پتانسیل آن برای نسل‌های آینده مفید است. هدف اصلی این مطالعه ارزیابی رقومی تناسب اراضی برای کشت آبی محصولات زراعی گندم، جو و یونجه در منطقه آبیک دشت قزوین است. بدین منظور از اطلاعات 288 تعداد پروفیل خاک برای محاسبه شاخص اراضی استفاده گردید. همچنین متغیرهای توپوگرافی شامل مشتقات اولیه و ثانویه مدل رقومی ارتفاع و متغیرهای مستخرج از تصاویر سنجش‌ازدور (ماهواره لندست 8) شامل شاخص‌های طیفی به عنوان متغیرهای محیطی جهت مدل‌سازی نقشه تحت کلاس تناسب اراضی برای سه محصول یونجه، گندم و جو و همچنین تهیه نقشه رده بندی خاک در سطح فامیل استفاده شدند. هشت عامل توپوگرافی، خاک و اقلیمی شامل درصد شیب، اقلیم، بافت، گچ، کربنات کلسیم معادل، هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذب سدیم (SAR) به عنوان عوامل موثر در ارزیابی تناسب زمین برای گندم، جو و یونجه شناسایی شدند. در ادامه از روش پارامتریک (ریشه دوم) برای محسبه درجات تناسب سرزمین برای محصولات مورد نظر استفاده شد. مدل یادگیری ماشین جنگل تصادفی نیز جهت مدل‌سازی مکانی، تهیه نقشه پهنه‌بندی و تعیین درجه اهمیت متغیرهای محیطی مورداستفاده قرار گرفت. نتایج پیش‌بینی مکانی نشان داد که مدل جنگل تصادفی تناسب اراضی را برای گندم، جو و یونجه به ترتیب با ضرایب کاپا 81، 84، 85 درصد و دقت کلی 86، 88 و 89 درصد طبقه‌بندی کرد. به ترتیب نتایج ارزیابی تناسب اراضی نشان داد که بیشترین کلاس تناسب اراضی مربوط به جو با 40 درصد، یونجه با 5/35 درصد و گندم با 32 درصد از کل مساحت منطقه در کلاس S1 بود. در بین متغیرهای محیطی پیش‌بینی کننده برای محصول جو متغیرهای Diffuse ،SHt و MrVBF، برای محصول گندم متغیرهای Diffuse ، MrVBF و TWI و برای محصول یونجه سه متغیر MrVBF ، Diffuse و Valley_depth مهم‌ترین مشاهده گردیدند. بطورکلی، مهم‌ترین عوامل محدود کننده برای زراعت آبی محصولات مورد نظر مربوط به ویژگی‌های خاک بود، به‌نحوی‌که در نواحی شمالی بافت و در نواحی جنوبی ویژگی‌های درصد آهک، گچ، شوری و قلیاییت خاک‌ها به عنوان مهم‌ترین عوامل محدود کننده شناسایی شدند.

کلیدواژه‌ها

تناسب و ارزیابی رقومی؛ جنگل تصادفی؛ روش پارامتریک؛ نقشه‌برداری رقومی خاک

مراجع