نقشه‌برداري رقومي كربنات كلسيم معادل و درصد رس خاك با استفاده از تصاوير ماهواره‌هاي لندست8 و پريسما توسط الگوريتم جنگل تصادفي

نقشه‌برداري خصوصيات خاك با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي ابرطيفي و چند طيفي در كنار رويكردهاي آماري و با استفاده از مدل‌هاي يادگيري ماشين از جمله جنگل‌هاي تصادفي پيشرفت زيادي در دقت و صحت نقشه‌هاي تهيه شده داشته است. اين تحقيق براي بررسي عملكرد تصاوير پريسماو لندست8 در مدل‌سازي كربنات‌كلسيم معادل و درصد رس با مدل جنگل تصادفي، در بخشي از اراضي شهرستان آبيك استان قزوين از مهرماه سال 1399 تا مهرماه 1401 انجام شده است. در ابتدا، با استفاده از 229 داده‌ كه از خاك سطحي جمع‌آوري‌شده در منطقه آبيك استان قزوين به مساحت 60 هزار هكتار اندازه گيري شد، در مرحله بعد مجموعه‌داده‌هاي طيفي دو ماهواره پريسماو لندست8 ، استخراج  و داده‌هاي بازتاب خاك به دست آمدند. در اين تحقيق از شاخص هاي طيفي، شاخص هاي مدل رقومي ارتفاع و تجزيه مولفه هاي اصلي به عنوان متغيير كمكي استفاده شد. در مرحله بعدي، مدل رگرسيون جنگل تصادفي جهت تخمين ويژگي‌هاي خاك با استفاده از 80% از داده ها آموزش داده شد و از 20% داده ها براي آزمون مدل استفاده شد. نتايج نشان داد كه بهترين دقت در بازيابي ويژگي‌هاي خاك سطحي توسط داده‌هاي پريسما، با استفاده از مجموعه‌داده‌هاي كمكي تجزيه مولفه‌هاي اصلي، شاخص‌هاي طيفي و شاخص‌هاي مستخرج از مدل رقومي ارتفاع به دست آمد. به طور دقيق‌تر، استفاده از اين سه دسته داده، بيشترين ضريب تبيين، انحراف پيش‌بيني باقي‌مانده و نسبت عملكرد به فاصله بين چاركي و كمترين ريشه ميانگين مربعات خطا  و ريشه ميانگين مربعات خطا  نرمال شده را براي تخمين كربنات كلسيم معادل و درصد رس خاك نشان داد. بهترين مدل براي تخمين درصد رس، با مدل جنگل‌هاي تصادفي، شاخص‌هاي آماري (ضريب تبيين: 0.90؛ريشه ميانگين مربعات خطا : 4.91؛ ريشه ميانگين مربعات خطا  نرمال شده : 0.23؛ نسبت دامنه بين چاركي: 0.8؛ نسبت انحراف عملكرد: 2.29) و بهترين مدل براي تخمين كربنات كلسيم معادل، با مدل جنگل‌هاي تصادفي، شاخص‌هاي آماري (ضريب تبيين: 0.61؛ريشه ميانگين مربعات خطا : 0.72؛ ريشه ميانگين مربعات خطا  نرمال شده : 0.20؛ نسبت دامنه بين چاركي: 0.77؛ نسبت انحراف عملكرد: 1.27) به دست آمد.