ارزيابي روش‌هاي PLSR و bagging-PLSR در برآورد اجزاي بافت خاك، كربنات كلسيم و pH خاك با استفاده از داده‌هاي طيفي

تعيين سريع، دقيق و كم‌هزينه ويژگي‌هاي خاكي در برنامه‌ريزي و مديريت اراضي از اهميت قابل‌توجهي برخوردار است. هدف از اين پژوهش ارزيابي بازتاب طيفي نزديك، به‌عنوان تكنيكي سريع، مقرون به صرفه و غيرمخرب در تخمين برخي ويژگي‌هاي خاك (شن، سيلت، رس، pH و كربنات كلسيم معادل (CCE)) با استفاده از روش‌هاي رگرسيون حداقل مربعات جزئي (PLSR) و رگرسيون حداقل مربعات جزئي توأم با بازنمونه‌گيري (bagging-PLSR) بود. بدين منظور، 220 نمونه مركب خاك از عمق 0 تا 20 سانتي‌متري در شهريور 1398 از دشت قروه استان كردستان جمع آوري شد. سپس ويژگي‌هاي انتخابي خاك با روش‌هاي آزمايشگاهي استاندارد اندازه‌گيري شد. بازتاب طيفي نزديك نمونه‌ي خاك‌ها در محدوده 350 تا 2500 نانومتر (Vis-NIR) با بهره‌گيري از دستگاه اسپكتروراديومتر آزمايشگاهي اندازه گيري شد. پس از ثبت طيف‌ها، انواع مختلف روش‌هاي پيش‌پردازش مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه روش PLSR  مقادير R2 بين 0.58 تا 0.76 به‌دست مي‌دهد، درحالي‌كه اين مقادير در bagging-PLSR  بين 0.59 تا 0.74 متغير مي‌باشد. مقادير RMSE معادل با 17.43، 7.65، 7.83، 7.94 و 0.66 در روش PLSR و همچنين مقادير 16.66، 7.63، 8.13، 7.71 و 0.45 در روش bagging-PLSR به‌ترتيب براي شن، سيلت، رس، CCE و pH خاك به‌دست آمد. بر اساس مقادير RPD (نسبت برآورد به انحراف)، در برآورد مقدار شن و CCE بهترين عملكرد توسط مدل bagging-PLSR به‌دست آمد؛ اين در‌حالي است كه در برآورد رس و pH خاك مدل ‌PLSR دقيق‌ترين بود. نتايج پيش‌بيني هر دو مدل براي سيلت يكسان بود (1.53 = RPD). در كل نتايج نشان داد كه مدل‌هاي PLSR و bagging-PLSR در برآورد ويژگي‌هاي خاكي مورد‌مطالعه از دقت قابل قبولي برخوردار مي‌باشند.