انتخاب نسبت طیفی بهینه به منظور تشخیص میزان کاتیون‌ها و آنیون‌های خاک با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای ASTER مطالعه موردی: کویر دره انجیر – بافق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

نسبت‌گیری طیفییکی از رایج‌ترین روش‌های محاسباتی بارزسازی پدیده‌های سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای محسوب می‌شود و کاربردهای زیادی در زمین‌شناسی، کشاورزی، اکولوژی و غیره دارد. هدف از تحقیقحاضر استفاده از نسبت‌گیری‌های طیفی مختلف جهت تفکیک کاتیون‌ها و آنیون‌های خاک و انتخاب نسبت طیفی بهینه  بااستفادهازداده‌هایماهواره‌ای  استر در کویر دره انجیر بافق می‌باشد.بدینمنظورپس از تصحیحاتهندسیورادیومتریک تصاویر ماهواره‌ایو اعمال فیلتر میانگین، 56 نسبت مختلفطیفی ساخته شد. سپس نمونه‌برداریازخاک (42 نمونه) از سطح 5-0 سانتیمتر انجام و مقادیر کاتیون‌ها و آنیون‌های آنها اندازه‌گیری گردید. نقشه نقطه‌ای تهیه شده از محل پروفیل‌ها با تمامی لایه‌های اطلاعاتی حاصل از نسبت‌گیری‌های طیفی تلاقی داده شد و ارزش بازتاب هر پروفیل استخراج گردید. از روش اعتبارسنجی تقاطعی به منظور اندازه‌گیری میزان همبستگی و میانگین مربعات مجذور خطای بین مقادیر تخمینی هر نسبت طیفی و مقادیر آزمایشگاهی مربوط به هر پروفیل استفاده شد.
نتایج نشان داد که نسبت باندهای 5 به 6 ، 5 به 8 و ا به 2، 11 به 12 و 6 به 9 و 1 به 2  به ترتیب جهت بارزسازی کلسیم، پتاسیم و منیزیم و نسبت باندهای 11 به 12 و 7 به 9 و 11 به 10 به ترتیبجهت بارزسازی آنیون‌های سولفات و بیکربنات خاک می‌توانند با دقت مناسب  (R2>0.5 , RMSE<13.61)مورد استفاده قرار بگیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Selecting The Optimum Spectral Ratio for Detecting the Amount of Soil Cation and Anion by Using ASTER Satellite Photographs Case study: Dareh Anjir of Kavir-bafgh

نویسندگان [English]

  • Zohre Ebrahimi khusfi
  • Mohsen Ebrahimi khusfi
  • Mohamad javad Ghanei bafghi
  • Ali Khadem astaneh
  • Seyed Zeynolabedin Hosseini
چکیده [English]

Spectral ratioing or division of photos is probably considered as the most common arithmetic operations for enhancement of ground surface phenomenon by satellite images and has different usages in  geological, ecological and agriculture and ecology. The main objective of this study is to evaluate various Spectral ratioing for separation of soil cations  and anions and consequently selecting the optimum Spectral ratioing  by using ASTER satellite photos in Bafgh, Dareh Anjir Kavir. To achieve this purpose, after applying geometric and radiometric correction and average filter, 56 various band ratios were produced.
Then, 42  samples of soil were collected from ground surface 0-5 cm and the amount of their cations and anions was measured. The point map prepared from the profiles area were crossed with all informative layers obtained from spectral ratioing and the value of each profile reflectance was extracted.  Cross validation method was used to measure the correlations and Root Mean Square Error between the estimated values of each band ratio and laboratory of each profile.
The results showed that bands ratioing   (b5/b6, b5/b8, b1/b2), (b11/b12, b6/9, b9/6) and b1/b2 can be used for enhancement of calcium, potassium and magnesium respectively b5/b6, b11/12 and (b7/b9 and b11/b10) can be used for enhancement of sulfate and bicarbonate respectively with the acceptable accuracy (R2>0.5 , RMSE <13.61).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spectral ratioing
  • Enhancement
  • Cation
  • Anion
  • ASTER imagery
  • Dareh Anjir Kavir