انبوهش زدایی مکانی نقشه نیمه تفصیلی خاک با استفاده از روش دسمارت

مدیریت چالش های جهان امروز مانند امنیت غذایی و مسائل زیست محیطی، نیازمند اطلاعات رقومی خاک با صحت و دقت کافی و با قدرت تفکیک مکانی ریز است. نقشه های خاک عمدتا در مقیاس کوچک قابل دسترس هستند. با وجود این، در طی دو دهه اخیر با ظهور روش های نقشه برداری و مدل سازی رقومی خاک، امکان انبوهش زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک فراهم شده است. انبوهش زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک، روشی است که توزیع مکانی کلاس های منفرد خاک را مدل سازی می کند. طی این فرایند اطلاعات نقشه ی خاک از مقیاس کوچک (قدرت تفکیک مکانی درشت) به مقیاس بزرگ (قدرت تفکیک مکانی ریز) تبدیل می شود و برای اجرای آن، روش های آماری و داده کاوی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از انجام این پروژه، استفاده از روش انبوهش زدائی و یکنواخت سازی واحدهای نقشه خاک از طریق بازچینی توسط درختان طبقه بندی (دسمارت ) برای انبوهش زدایی واحدهای نقشه نیمه تفصیلی خاک است.
ناحیه مورد مطالعه با وسعتی حدود 14083.9 هکتار در استان کرمانشاه قرار دارد. نقشه ی خاک منطقه از 5 واحد نقشه تشکیل شده است و در کل واحدهای نقشه مرکب از 4 زیرگروه خاک می باشند. در این پژوهش، با استفاده از مدل های رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 10 متر، نقشه ی متغیرهای کمکی شامل ارتفاع، درصد شیب، جهت شیب، تحدب، تابش مستقیم، شاخص رسوب و شاخص همواری دره با درجه تفکیک بالا، شاخص خیسی، عمق دره و فاصله عمودی تا شبکه آبراهه تهیه گردید. همچنین از تصاویر ماهواره ای لندستETM+7، برای تولید متغیر کمکی شاخص رس، شاخص اندازه ذرات و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده استفاده شد. نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:100000 نیز به عنوان متغیر کیفی ورودی به کار رفت. سپس مدل دسمارت برای انبوهش زدایی نقشه خاک منطقه مورد مطالعه اجرا شد. روش دسمارت از درون واحدهای نقشه به طور تصادفی نمونه برداری نموده و از درختان طبقه بندی الگوریتم C5.0 برای تولید نقشه های سطوح احتمال توزیع کلاس های منفرد خاک استفاده می کند. ارزیابی نقشه های سطوح احتمال با استفاده از داده های اعتبارسنجی شامل 82 نیمرخ خاک و معیارهای مستخرج از ماتریس درهمی شامل صحت تولیدکننده، صحت کاربر، صحت کلی و ضریب کاپا انجام شد. همچنین شاخص آسیمگی بین نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم محاسبه گردید. شاخص آسیمگی بیان مختصری از درجه آسیمگی کلاس های خاک است.
فاصله عمودی تا شبکه آبراهه، ارتفاع، لیتولوژی، شاخص اندازه ذرات و شاخص همواری دره با درجه تفکیک بالا از مهم ترین متغیرهای پیش بینی کننده مدل درختان طبقه بندی بودند. شاخص آسیمگی نزدیک به یک، که گسترش فراوانی در ناحیه مورد مطالعه دارد احتمال وقوع یکسان زیرگروه های خاک در هر موقعیت مکانی در هر دو نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم را نشان می دهد. اعتبارسنجی نقشه های سطوح احتمال نشان می دهد که صحت کلی احتمال کلاس خاک مرتبه اول (44 درصد)، احتمال کلاس خاک مرتبه دوم (28 درصد) و احتمال کلاس خاک مرتبه سوم (11 درصد) می باشد. این نتایج بیانگر کارایی نسبتا خوب این روش برای تولید نقشه رقومی کلاس های منفرد خاک است. اما ضرایب کاپا برای نقشه های سطوح احتمال خاک مرتبه اول، دوم و سوم به ترتیب 0.04، 0.02 و 0.08- به دست آمد. پایین بودن ضرایب کاپا را می توان ناشی از ماهیت واقعی داده ها یعنی غالب بودن زیرگروه تیپیک کلسی زرپتز در نقشه سنتی خاک، نقشه پیش بینی مدل دسمارت و داده های اعتبارسنجی دانست.
روش دسمارت قادر است احتمال وقوع تمام کلاس های خاک ناحیه مورد مطالعه که توزیع آن ها در واحدهای نقشه نامشخص است را پیش بینی نماید و فرصتی برای تولید نقشه های رقومی کلاس خاک هنگامی که داده های میراثی خاک و متغیرهای کمکی در دسترس هستند فراهم می کند. چنین خروجی هایی می تواند به فهم روابط سیمای اراضی و خاک کمک کند.