پردازش تصاوير ميكرومورفولوژي خاك هاي منطقه استان كرمان توسط نرم افزار ENVI

Image processing of soils in of Kerman province using ENVI software

ميكرومورفولوژي خاك به عنوان شاخه اي از علم خاكشناسي، مطالعه نمونه هاي دست نخورده خاك با روشهاي ميكروسكوپي است و استفاده از تحليل تصاوير مي تواند به سرعت، دقت و قابليت مطالعات ميكروموفولوژي خاك بيفزايد. منافذ خاك به واسطه تاثيرشان در بسياري از خواص و فرآيندهاي خاك و همچنين تعامل خاك، آب و گياه داراي اهميت ويژه اي هستند. هدف اصلي اين تحقيق آناليز تصاوير ميكرومورفولوژي توسط تصاوير گرفته شده از هر مقطع از دو كاربري زراعي توسط دوربين پلاريزان، از تركيب باندهاي PPL و XPL مقاطع نازك خاك در محيط نرم افزار ENVI 5.3 مي باشد. براي اين منظور ابتدا تصاوير مقطع هاي نازك خاك در كاربري زمين داراي تناوب محصولات زراعي و زمين كشت نشده به عنوان نمونه شاهد در دو عمق (30-0 )و( 60-30) سانتي متر تهيه گرديد و در دو حالت PPL و XPL، وارد نرم افزار شدند. سپس از طريق انتخاب باندهاي مختلف هريك از تصاوير، باندها به صورت تصاوير رنگي (RGB) درآمدند. اين تركيب باندي سبب نمايش تصاوير مقطع هاي نازك خاك به شكل مجزا و به رنگهاي مختلف شد. اين تصاوير ايجاد شده سپس توسط طبقه بندي نظارت شده آناليز شدند. نتايج نشان داد كه اجراي تناوب در اراضي زارعي سبب افزايش ماده آلي خاك، ثبات خاكدانه، افزايش نيتروژن و فعاليت ميكروبي در خاك و در كل بهبود ساختمان خاك نسبت به كاربري كشت نشده مي شود. نرم افزار مزبور قابليت زيادي در تجزيه و تحليل تصاوير رقومي مقاطع نازك خاك دارد و با صحت و دقت بالايي عوارض موجود در اين تصاوير را شناسايي و طبقه بندي مي نمايد. نتايج پژوهش حاضر نشان مي دهد كه استفاده از تكنيك سنجش از دور مي تواند باعث كاهش در زمان انجام مطالعه شود و نياز كاربر به روش زمان بر شمارش نقطه اي را منتفي سازد.

Soil micromorphology as a branch of soil science is the study of undisturbed soil samples by microscopic methods, and the use of image analysis can increase the speed, accuracy, and capability of micro-morphological studies of soil. Soil pores are of particular importance due to their impact on many soil properties and processes, as well as the interaction of soil, water, and plants. The main objectives of this study were to analyze micromorphological images of two cultivations using a petrographic microscope, and to combine PPL and XPL bands by ENVI 5.3 software. For this purpose, first soil thin sections were used in land application with irrigation intervals and uncultivated land as a control sample at two depths (0-30 and 60-30 cm). In both cases, PPL and XPL images were introduced to the software. Then, by selecting different bands of each of the images, the bands became colorful images (RGB). This bundle combines the appearance of thin sections of the soil in different shapes and colors. These created images were then analyzed by the supervised classification. The results showed that crop rotation land use increased the soil organic matter, soil stability, nitrogen uptake and microbial activity in soil and, in general, improved soil structure compared to uncultivated land. Results showed that the software is highly capable of analyzing digital images of soil thin sections and with high accuracy and precision, the complications of these images were identified and classified. The results of this study indicate that the use of remote sensing technique can reduce time of the study and eliminate the need of the user for time consuming point counting method.