مقايسه روش هاي درون يابي مكاني جهت پهنه بندي غلظت فلزات سنگين در خاك سطحي شهرستان آران و بيدگل

زمينه و هدف: انتخاب روش درون يابي مناسب فاكتور مهمي در تحليل سطح است و تحليلي سخت در تحليل زمين آماري محســوب مي شود چون روش هاي مختلف درون يابي مي تواند منجر به نتايج نهايي مختلف شود. از اين رو، هدف اين پژوهش، بررسي كارايي روش هاي مختلف درون يابي در تعيين الگوي مكاني غلظت كادميوم، روي و مس در خاك سطحي است. روش بررسي: در مجموع 135 نمونه خاك سطحي از شهرستان آران و بيدگل جمع آوري شد و غلظت كادميوم، روي و مس در نمونه ها تعيين گرديد؛ سپس با استفاده از روش هاي مختلف درون يابي شامل كريجينگ معمولي، كوكريجينگ، وزن دهي معكوس فاصله، چند جمله اي موضعي و توابع پايه شعاعي، تغييرات مكاني غلظت عناصر در خاك سطحي شهرستان آران و بيدگل ارزيابي شد. ارزيابي متقابل و آماره هاي MSE، MBE،RMSE ، NSE و PBIAS به منظور صحت سنجي روش ها استفاده شد. يافته ها: طبق نتايج ارزيابي متقابل روش كريجينگ معمولي (مدل كروي) داراي بهترين كارايي براي برآورد غلظت كادميوم و مس و روش كريجينگ معمولي (مدل نمايي) داراي بهترين كارايي براي برآورد غلظت روي در خاك اين منطقه بود. همچنين با افزايش توان وزن دهي در روش چند جمله اي موضعي (LPI)، براي عناصر كادميوم و مس، صحت درون يابي افزايش و براي عنصر روي، صحت درون يابي كاهش يافت؛ در حالي كه با افزايش توان وزن دهي در روش وزن دهي معكوس فاصله [3](IDW)، صحت درون يابي براي عناصر كادميوم و روي كاهش و براي عنصر مس افزايش يافت. بحث و نتيجه گيري: اگرچه تمام روش هاي آزموده شده داراي صحت پيش بيني غلظت ميانگين فلزات بودند اما با توجه به شاخص هاي ارزيابي متقابل، روش كريجينگ عملكرد بهتري نسبت به ساير روش ها داشت.

Background and Objective: Selecting a suitable interpolation method is a main factor of surface analysis and it is a difficult task in geostatistical analysis since different methods of interpolation can result in different surfaces and ultimately different results. Hence, the aim of this study is to evaluate the performance of different interpolation methods in determining the spatial concentration of Cd, Zn and Cu in the Surface soil of Aran-O-Bidgol City. Method: A total of 135 surface soil (0-20 cm) samples were collected in the study area and the soil heavy metals concentrations were determined. The spatial distribution of heavy metals concentration in Surface Soil of Aran-O-Bidgol was evaluated using different interpolation methods including ordinary Kriging, CoKriging, Inverse Distance Weighting, Local Polynomials and Radial Basis Function. Cross validation and MSE, MBE, RMSE, NSE, PBIAS were applied to estimate their accuracy. Findings: According to the results Ordinary Kriging (spherical model) had the best efficiency for estimating Cd and Cu concentrations and Ordinary Kriging (exponential model) had the best efficiency for estimating distribution pattern of Zn concentration in the soil of this region. The weight parameter has a significant influence on the accuracy of interpolation. The higher the order of local polynomial, the larger the accuracy of cross validation, whereas, the greater the weighting power of IDW for Cd and Zn, the greater error and larger accuracy of the interpolation will be for Cu. Discussion and Conclusion: Although all of the considered interpolation methods had a high prediction accuracy of the mean content for soil heavy metals, but taking all cross validation indicators into consideration, Ordinary Kriging (OK) method shows a generally better performance than other methods.