سخنرانی علمی تحت عنوان "نقشه برداری رقومی خاک با استفاده از تکنیک های محاسبات نرم" توسط آقای دکتر محسن باقری بداغ آبادی عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب در جمع همکاران موسسه در سالن اجتماعات برگزار شد. آقای دکتر باقری دانش آموخته رشته خاکشناسی مقطع کارشناسی دانشگاه صنعتی اصفهان بوده، کارشناسی ارشد از دانشگاه تهران و مقطع دکتری در رشته خاکشناسی در سال 1391 از دانشگاه شهرکرد می باشند. با توجه به تخصص نامبرده در "نقشه برداری رقومی خاک با استفاده از محاسبات نرم" سخنرانی علمی را در روز چهار شنبه 30 فروردین ارائه نمودند که چیکیده ای از مطالب ایشان در ذیل آمده است.

چکیده:

نقشه‏ برداري رقومي خاک (DSM)،بيان­گر يك مجموعه يا بسته‌ي محاسبات رايانه ‏اي براي پيش‏ بيني پراکنش خاک‏ ها در زمين­ نما است كه به­ عنوان ابزاري براي ايجاد اطلاعات مکاني خاک و راه­ حل­ هايي براي نياز رو به افزايش نقشه­ هاي خاک با تفکيک مکاني بالا مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد. اين‌که درون‌يابي و برون‌يابي داده­ های خاک حاصل از مطالعه ­ی مناطق نماينده (نمونه) به مناطق مشابه خارج از آن­ها (منطقه ­ی تعميم)، توسط روش‌هاي مختلف نقشه‌برداري رقومي، چقدر صحت دارد و واقعيت صحرا را به نمايش مي‌گذارد، موضوعی است که بايد در قالب پژوهش‌هاي مختلف مورد آزمون قرار گيرد و قابليت کاربرد هر روش، ارزيابی شود. بر همين اساس، مطالعه­ ی حاضر در قالب سه پژوهش جداگانه در بخشی از اراضی جنوب غربی بروجن (به وسعت تقريبی 1000 هکتار) واقع در استان چهارمحال و بختياري اجرا شد. در پژوهش اول با استفاده از روش تحليل تطبيقي متعارف (CCA)، به ‎طور گرافيكي و كمّي، ارتباط پراكنش خاك‌ها و ويژگي‌هاي مدل رقومی ارتفاع (DEM) تعيين شد و مهم‌ترين ويژگي‌هاي DEM مشخص گرديد. براي اين منظور، 13 پلات (6/4هكتاري) به‌طور تصادفي در منطقه انتخاب شدند و مساحت هر خاك در هر پلات تعيين گرديد. مقدار ميانگين ويژگي­هاي DEM نيز در محيط سامانه­ ی اطلاعات جغرافيايی، براي هر پلات تهيه شد. سپس، ماتريس‌هاي درصد خاك‌ها و داده‌هاي محيطي (مقدار ويژگي‌هاي DEM ) در هر پلات به نرم‌افزار Canoco وارد شدند و روش CCA انجام شد. نتايج نشان داد که مهم‌ترين ويژگي‌هاي DEM در چگونگي پراكنش خاك‌ها عبارت از جهت، شاخص خيسي، مدت تابش ،خميدگي كمينه، خميدگي بيشينه، خميدگي نيم‌رخي، شيب و شاخص رسوب می­باشند؛ ليكن، تأثير ويژگي‌ها براي خاك‌هاي مختلف، يكسان نبود. در مجموع، 71/8 درصد از كل تغييرات توسط سه محور اول تبيين شد. اين موضوع، اهميت و تأثير ناهمواري‌ها را بر روي فرآيندهاي خاكساز موجود در منطقه و پيرو آن، در پراكنش خاك‌ها نشان داد. پس از مشخص شدن ارتباط بين ناهمواري‌ها و پراكنش خاك‌ها (در پژوهش اول)، مطالعات بعدي به‌منظور بررسي و مقايسه‌ي دو نوع سامانه‌ي استنتاج در DSM انجام گرفتند. اين سامانه‌ها در پژوهش‌هاي دوم و سوم به ترتيب بر پايه‌ي منطق فازي و شبكه‌هاي عصبي مصنوعي استوار مي‌باشند. در پژوهش دوم، 18 ويژگي مختلف DEM به­ همراه سه زيرگروه و هفت فاميل خاک غالب موجود در منطقه­ ی مطالعاتی (شامل 89 خاک­رخ از 125خاک­رخ حفرشده در کل منطقه)، ماتريس داده­ هاي ورودي به مدل SoLIM را تشکيل دادند. نتايج نشان داد که تنها با توجه به ويژگی­ های DEM مي‌توان در سطح زيرگروه با دقت حدود 65 درصد در درون­ يابي و 40 درصد در تعميم (برون­ يابي) نتايج، برآورد درستي از کلاس‌هاي خاک به دست آورد. اين مقادير در سطح فاميل خاک، تقريباً به نصف کاهش يافتند. از طرفي، ترکيبات گوناگون ويژگي‌هاي DEM در برآورد نوع خاک‌ها دقت متفاوتي را نشان داد. به‌طور کلي، دقت درون­ يابي‌ها حدود دو برابر دقت برون‌يابي‌ها به‌دست آمد. هم‌چنين، مدل SoLIM در برآورد نوع واحدهاي نقشه و خاک‌هاي موجود در آن، دقت قابل قبولي داشت؛ ليکن در برآورد مکان دقيق کلاس­ هاي خاک، از دقت چنداني برخوردار نبود. با ورود ويژگي ژئوفرم، دقت و صحت برآوردها هم در درون‌يابي و هم برون‌يابي، افزايش شاياني يافت. ليكن نتايج نشان داد که پايين‌ترين سطح ژئومرفيك (شکل اراضی) براي برآورد خاك‌ها در سطح فاميل كافي نيست، ولي براي سطح زيرگروه، دقت قابل قبولي دارد. بنابراين، از نظر ساختاري مي‌توان سطح شکل اراضی در ژئومرفولوژي را هم‌ارز سطح زيرگروه در رده‌بندي خاك دانست. به‌علاوه، براي ارزيابي نظر افراد خبره، تنها بر اساس 20خاک­رخ انتخاب­ شده توسط ايشان در منطقه­ ي نمونه، مدل SoLIM اجرا گرديد. نتايج نشان داد که نظر كارشناسان در كاهش زمان و هزينه‌ها به ­شدت تأثيرگذار است. پژوهش سوم، همانند پژوهش دوم ولي با استفاده از شبكه‌ي عصبي مصنوعي انجام گرفت. نتايج نشان داد که استفاده از ويژگي‌هاي DEM به­ تنهايي نمي‌تواند منجر به تهيه‌ي نقشه­ ی خاك با دقت و صحت بالا شود و به‌ ويژه در فرآيند برون‌يابي، داده‌هاي پايه‌ي ديگري (مانند واحدهاي ژئومورفيك) نيز لازم مي‌باشند. در اين پژوهش نيز با ورود ويژگي ژئوفرم، دقت و صحت برآوردها هم در درون‌يابي و هم برون‌يابي، افزايش شاياني يافت. ارزيابي دقيق نظر افراد خبره در اين پژوهش نشان داد که نظر افراد خبره، هم در كاهش هزينه‌ها و زمان و هم در افزايش دقت و صحت نقشه، تأثير قابل توجهي دارد. نتايج مقايسه‌ي سامانه­ های طبقه ­بندی خاک جهانی (WRB) و آمريکايی (ST) در اين پژوهش نشان داد كه دقت و صحت شبكه‌ي عصبي، علاوه بر ورودي‌ها، به نوع طبقه‌بندي خاك‌ها (خروجي شبكه) نيز وابسته است. براساس يافته‌هاي اين پژوهش می­ توان گفت، هرچند روش‌هاي رقومي تلاش می­ کنند تا برآوردهاي دقيق‌تر و بهتري از خاك‌ها را بر اساس داده‌هاي محيطي ارايه دهند و بدين ترتيب، واحدهای خاک يکنواخت‌تری را جداسازي نمايند؛ ليکن، هنوز ديدگاه مديريتي در اين فرآيند در نظر گرفته نشده است. بنابراين، براي ارايه‌ي يک نقشه‌ي خاک­ قابل اعتماد، علاوه بر به‌كارگيري داده‌هاي محيطي بيش‌تر و دقيق‌تر، استفاده از خاك‌هاي مشابه و ديدگاه مديريتي در نقشه‌برداري رقومي خاك پيشنهاد مي‌گردد.

    

ایجاد شده توسط بخش خدمات فنی و تحقیقاتی