بررسي تاثير انحراف معيار هندسي ذرات در مطالعات دورسنجي بافت خاك

Probe the impact of geometric standard deviation of soil particles (σg) on remote sensing study of soil texture

يكي از عوامل مهم تاثيرگذار بر بازتاب طيفي خاك، درجه همگوني ذرات خاك مي باشد كه با انحراف معيار هندسي ذرات خاك (?g)1 سنجيده مي‌شود. تحقيق حاضر، با استفاده از داده هاي چهار طيفي ماهواره سنجش از دوري هند (پي-6)، اثر انحراف معيار هندسي ذرات در بررسي هاي طيفي بافت خاك را مورد مطالعه قرار داده است. براي اين منظور، پس از دريافت داده هاي خام ماهواره اي، تصحيحات لازم بر روي آن انجام گرفته و پردازش هايي شامل: شاخص پوشش گياهي با اختلاف نرمال شده، تجزيه مولفه اصلي، فاصله اقليدسي از خط خاك و طبقه بندي نظارت نشده انجام شد. در نهايت با استفاده از روش نمونه برداري طبقه بندي شده تصادفي و بر اساس تصوير رنگي كاذب منطقه و واحدهاي همگن رنگي در تصوير اصلي منطقه و لايه هاي كمكي اطلاعاتي، 95 نقطه تعيين و از عمق 5-0 سانتيمتري سطح خاك، نمونه برداري انجام گرفت. سپس مقادير اجزاي بافت و انحراف معيار هندسي ذرات خاك براي هر نمونه محاسبه گرديد. با استفاده از ?g محاسبه شده، كل نمونه ها به دو گروه: با 10 > انحراف معيار (خاك همگون) و با 10 ? انحراف معيار (خاك غيرهمگون) تقسيم شدند. روابط هم بستگي داده هاي خاك و بازتاب هاي طيفي در اين دو گروه مورد بررسي قرار گرفتند و در ادامه نشان داده شد كه در گروه اول (خاك هاي همگون)، مقادير رس و شن داراي محدوده هم بستگي 8/0-7/0با اطلاعات ماهواره اي بوده، در حالي كه در گروه دوم (خاك هاي نا همگون)، اين مقادير به 4/0-3/0 تنزل پيدا كرد. بنابراين مشخص گرديد كه انحراف معيار هندسي ذرات خاك (?g)، داراي اثر بارزي بر اطلاعات دور سنجي شده از سطح خاك مي باشد.

Homogeneity of soil particles is the potent factor which affects soil spectral signatures and known as the Geometric Standard Deviation of soil particles (?g). This study presents the influence of ?g on spectral studying of soil texture using four spectral data sets of LISSIII-P6 and was coincident sampling operations. Subsequent to satellite data preprocessing, some operations were done such as: Normalized Difference Vegetation Index, Principal Component Analysis, Soil Line Euclidean Distance and Unsupervised Classification on acquired data. By stratified randomized sampling method and according to the false color composite and photomorphic units of the main image of the study area, 95 sample points were eventually selected and gathered from 0-5cm of soil surface. Afterwards, geometric standard deviation (?g) and texture fragments were determined for each sample point in the soil lab. Samples were accordingly divided into two parts, on the basis of the computed geometric standard deviation: the first, ?g < 10 (homogeneous soil) and the second, ?g ?10 (heterogeneous soil). Subsequently via correlation operations for both group, it was expressly displayed which in the first group (?g < 10), clay and sand had about 0.7-0.8 correlations with the remotely sensed data, whereas the second group (?g ?10) had about 0-3-0.4. Hence, the geometric standard deviation (?g) of the study region can powerfully impress soil spectral reflectance.