زمینه و هدف: خاک از منابع طبیعی هر کشور است که در حفظ محیط و تولید غذا نقش مهمی دارد. افزایش و کاهش مقدار نیتروژن کل خاک در اثر شیوه‌های مختلف کشاورزی، ورود پساب صنعتی به آب و عوامل دیگر، منجر به آلودگی میکروبی خاک، کاهش پوشش گیاهی و نقصان در محصولات کشاورزی مورد نیاز انسان می‌شود. نقشه‌برداری پراکنش مواد مغذی خاک به تصمیم‌گیری‌های مدیران کمک می‌کند. از آنجا که تحلیل آزمایشگاهی این متغیرها، وقت‌گیر و در مقیاس‌های وسیع هزینه‌بر است، تلاش‌هایی برای مطالعه نیتروژن خاک با استفاده از سنجش‌ازدور انجام گرفته است. مطالعه حاضر به بررسی روش سنجش از دور و مدل‌های رگرسیون و جنگل تصادفی در پیش‌بینی نیتروژن کل خاک در شرق شهرستان لنجان پرداخته است.روش پژوهش: نقاط مرجع نیتروژن 50 نمونه خاک از لایه 0-20 سانتی‌متری خاک سطحی بود که از منطقه موردمطالعه به روش تصادفی نمونه‌برداری شد. نیتروژن نمونه‌ها پس از خشک شدن در دمای 25 درجه، عبور از مش 2 و انتقال به آزمایشگاه، به‌منظور مقایسه نتایج نهایی به‌دست‌آمده، حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور، به روش کلدال اندازه‌گیری شد. تصویر ماهواره‌ای سال 2019 با تصحیح هندسی و رادیومتریک از باندهای طیفی 2 تا 7 سنجنده‌ی OLI لندست ۸ (ردیف و گذر ۱۶۴ و ۳۷) آبان 1398 تهیه شد. پوشش ابر برای تصاویر تهیه شده کمتر از 10٪ در نظر گرفته شد. برای کاهش اثر پراکندگی اتمسفر بر کیفیت این تصاویر، تصحیح تابش و تصحیح اتمسفر با استفاده از مدل فلش انجام شد. شاخص‌های ماهواره‌ای شامل DVI، NDVI، EVI، MSAVI، SAVI، RVI، NDWI، SI1، SI2، SI3 و SBI از تصویر ماهواره‌‌ایی استخراج شد و به همراه سه شاخص توپوگرافی شامل ارتفاع، شیب و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) به مدل رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی معرفی شد.یافته‌ها: نقشه رقومی ارتفاعی منطقه مقادیری بین ۱۱۰۰ تا ۲۰۵۰ متر را در بر گرفت. شیب منطقه، در محدوده های با شیب کم و پایین تر از هشت درصد قرار دارد. مقادیر عددی شاخص TWI در نزدیکی مجاری آبی 77/0 به دست آمد. مقادیر شاخص DVI و EVI با افزایش پوشش گیاهی افزایش داشت. شاخص NDVI مقادیر بالاتر از 3/0 و شاخص NDWI به‌عنوان یک شاخص آبی، مقدار حداکثری 77/0 را در مناطق غرقاب نشان داد. شاخص SAVI تفکیک‌پذیری بالایی از نواحی بدون پوشش تا پوشش تنک و نواحی با پوشش گیاهی قوی را ارائه داد. شاخص SBI و شاخص های سه‌گانه شوری SI تغییرپذیری بسیار بالایی از جنبه پارامتر های خاک در نواحی بدون پوشش نشان داد. مدل رگرسیون نیتروژن خاک با سه شاخص RVI، DVI و TWI با مقدار معناداری آماری (p-value) برابر با ۰۴/۰ تولید شد. در مدل جنگل تصادفی، شاخص‌های گیاهی و خاک نقش تعیین‌کننده‌ای در ساخت مدل داشتند و مقدار ضریب تعیین ((R2 برابر با ۴۴/۰ به دست آمد.نتایج: نیتروژن کل خاک نیز در پارامترهای خاک با چگالی و با شن و رس از بافت خاک و در پارامترهای توپوگرافی با ارتفاع و در شاخص‌های طیفی با ,EVI RVI, SAVI, NDWI,NDVI و DVI در سطح 01/0 و با SI3 از شاخص‌های شوری در سطح 05/0 همبستگی دارد. در پارامترهای خاک نیز سیلت با شن و رس در سطح 05/0 و شن با رس همچنین چگالی با رس در سطح 01/0 همبستگی دارند. نتایج نشان داد که وضعیت توپوگرافی منطقه به همراه شاخص‌های بر پایه مادون قرمز نزدیک و قرمز نقش بسزایی در پیش‌بینی نیتروژن دارد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور نشان داد که در پیش‌بینی نیتروژن کل خاک، اختلاف معنی‌داری بین دو مدل و ارزیابی میدانی وجود ندارد و هر دو مدل نتایج نزدیکی به ارزیابی میدانی داشتند.
پرونده مقاله
