| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,140 |
| تعداد مقالات | 76,848 |
| تعداد مشاهده مقاله | 154,515,414 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 116,559,922 |
مدلسازی و برآورد کربن آلی خاک با استفاده از تصاویر ماهوارهای و الگوریتم یادگیری ماشین در استان البرز | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| دوره 78، شماره 2، شهریور 1404، صفحه 299-314 اصل مقاله (1.31 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2025.394148.2801 | ||
| نویسندگان | ||
| سعید سعادت* 1؛ لیلا اسماعیل نژاد1؛ حامد رضائی1؛ رسول میرخانی1؛ امیررضا اسفندیار2 | ||
| 1موسسة تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران. | ||
| 2گروه مهندسی جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکدة منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| پژوهش حاضر بهمنظور مدلسازی و برآورد توزیع مکانی کربن آلی خاک در اراضی کشاورزی استان البرز با تلفیق دادههای ماهوارهای لندست ۸ و الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی انجام شد. کاربرد الگوریتمهای پیشرفته در مقیاس منطقهای، پتانسیل قابل توجهی برای نقشهبرداری دقیق و کارآمد کربن آلی خاک از طریق تلفیق یادگیری ماشین و سنجش از دور دارد و میتواند بهعنوان ابزاری مؤثر در مدیریت پایدار منابع خاک و راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانهای بهکار گرفته شود. اساس مدل بر دادههای میدانی ۲۵۷ نمونه خاک استوار بود که با روش شبکهبندی منظم جمعآوری و میزان کربن آلی آنها به روش والکلی-بلک اندازهگیری شد. متغیرهای پیشبین شامل باندهای طیفی مرئی، مادون قرمز نزدیک، مادون قرمز موج کوتاه و شاخصهای گیاهی مرتبط بودند. ارزیابی عملکرد مدل، دقت بالای آن را با ضریب تعیین R² برابر با 0/83 و خطای استاندارد نسبی NRMSE معادل 12/5درصد تأیید نمود. نقشة تولیدی، میانگین کربن آلی خاک منطقه را 0/23 درصد نشان داد که بیشترین مقادیر در نواحی شمالی و مرکزی استان متمرکز بود. همچنین تحلیل روند ده سالة اخیر، تغییرات آماری معنیداری را در میانگین کربن آلی خاک نشان نداد. نتایج این تحقیق، پتانسیل قابل توجه الگوریتمهای یادگیری ماشین در تلفیق با دادههای سنجش از دور را برای نقشهبرداری دقیق و کارآمد کربن آلی خاک در مقیاس منطقهای اثبات میکند و این رویکرد میتواند بهعنوان ابزاری مؤثر در مدیریت پایدار منابع خاک و راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانهای بهکار گرفته شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| جنگل تصادفی؛ سامانة اطلاعات جغرافیایی؛ شاخصهای طیفی؛ کیفیت خاک؛ لندست ۸؛ نقشهبرداری رقومی خاک | ||
| مراجع | ||
|
Bayat, M., Heidari Masteali, S., 2021. Evaluation and Comparison of Biodiversity Indexes of Tree Species in Hyrcanian Forests (Case Study: Kheyroud, Ramsar and Neka Forests). Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 34(2), 315-326. Canter, L.W., 1996. Environmental Impact Assessment; McGraw-HILL Book Company, New York Etehadi Abari, M., Majnounian, B., Malekian, A., Jourgholami, M., 2018. Does forest harvesting change the runoff quality? Iranian Journal of Forest 10(1), 13-2. FAO., 2020. The state of the world's forests 2020. Forests, biodiversity and people: Key findings. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/state-of-forests/en/ Grunberg, J., Ghaffariyan, M., Jourgholami, M., Labelle, E., Kaakkurivaara, N., Goncalves Robert, R., Kuhmaier, M., 2023. Criteria and Indicators for Assessing the Sustainability of Timber Harvesting Operations studied from 2017 to 2021 — a systematic Review. Current Forestry Reports 112(2), 2114-2128. Gouda, M., Abu-hashim, M., Nassrallah, A., Khalil, M.N., Hendawy, E., Benhasher, F.F., Mohamed, E.S., 2024. Integration of remote sensing and artificial neural networks for prediction of soil organic carbon in arid zones. Frontiers in Environmental Science 12(1), 1448601. Hartmann, M., Howes, C.G., Vaninsberghe, D., Yu, H., Bachar, D., Christen, R., Henrik Nilsson, R., Hallam, S.J., Mohn, W.W., 2012. Significant and persistent impact of timber harvesting on soil microbial communities in Northern coniferous forests. ISME Journal 6(12). IPCC., 2019. Climate change and land: An IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. https://www.ipcc.ch/srccl-chapter/chapter-2/ Johansson, H., Eriksson, M., 2019. Assessing the environmental impacts of forest use: A review of ecological, social, and economic factors. Forest Ecology and Management 432(1), 707-723. Kiasari, J., 2017. Evaluating the effect of forestry projects on the quantitative and qualitative status of forest stands (case study: Nem Khane section of Khairud forest). Master thesis. Department of Environment, University of Tehran. Karaj, Iran, 114 p. (In Persian) Kim, B., Cruden, G., Crable, E.L., Quanbeck, A., Mittman, B.S., Wagner, A.D., 2023. A structured approach to applying systems analysis methods for examining implementation mechanisms. Implementation Science Communications 4(1), 127. Labelle, E.R., Lemmer, K.J., 2019. Selected environmental impacts of forest harvesting operations with varying degree of mechanization. Croatian Journal of Forest Engineering 40(2). Ladoni, M., Alavipanah, S.K., Bahrami, H.A., Noroozi, A.A., 2010. Remote sensing of soil organic carbon in semi-arid region of Iran. Arid Land Research and Management 24(4), 271-281. Lima, A. A., Lopes, J. C., Lopes, R. P., de Figueiredo, T., Vidal-Vázquez, E., Hernández, Z., 2025. Soil Organic Carbon Assessment Using Remote-Sensing Data and Machine Learning: A Systematic Literature Review. Remote Sensing 17(5). Lotfalian, M., Zare, N., Falah, A., Hojati, S., Imani, P., 2018. Environmental effects of wood extraction on composition and biodiversity regeneration (tree and herbaceous cover) (A case study: Gardeshy district of Choob and Kaghaz Mazandaran). Journal of Natural Environment (Iranian Journal of Natural Resources) 71(1), 93-107. (In Persian) Makhdoum, M., 2002. Degradation Model: A Quantitative EIA Instrument, Acting as a Decision Support System (DSS) for Environmental Management. Environmental Management 30(1), 151-156. Manori, M., 2004. Environmental impact assessment. Mitra Publications, Tehran, 460 p. (In Persian) Mohajer, M., 2005. Forestry and forest cultivation. Tehran University Publications, Tehran, 388 p. (In Persian) Meliho, M., Boulmane, M., Khattabi, A., Dansou, C.E., Orlando, C.A., Mhammdi, N., Noumonvi, K.D., 2023. Spatial prediction of soil organic carbon stock in the Moroccan High Atlas using machine learning. Remote Sensing 15(10), 2494. Moradnezhadi, M., Jourgholami, M., Bozorg-Haddad, O., 2019. The effect of forest harvesting variants for mitigating the runoff and loss of water resources using SWAT rainfall-runoff model in Kheyrud forest watershed. Forest and Wood Products 71(4), 275-287. (In Persian) Motamedi, M., Arayian, A., Khani, Z., 2018. Examining the types of common methods of environmental impact assessment (EIA) along with the practical examination of the methods. Journal of Geography, Civil Engineering and Urban Management Studies 4(2), 148-158. (In Persian) Newton Michael, C., Elizabeth, C., 2006. harvesting impacts on understory regeneration in two-storied Douglas-Fir stands. Western Journal of Applied Forestry 21(1), 14-18 Oghnoum, M., Feghhe, J., Makhdoum, M., Jabareyan, B., 2015. Environmental Impact Assessment of the Forest Management Plan, Using Degradation Model (Case Study: Patom District of Kheyroud Forest). Environmental Researches 5(10), 63-72. (In Persian) Palviainen, M., Peltomaa, E., Laurén, A., Kinnunen, N., Ojala, A., Berninger, F., Zhu, X., Pumpanen, J., 2021. Water quality and the biodegradability of dissolved organic carbon in drained boreal peatland ,under different forest harvesting intensities. Science of The Total Environment 806, 150919. Pouladi, N., Gholizadeh, A., Khosravi, V., Borůvka, L., 2023. Digital mapping of soil organic carbon using remote sensing data: A systematic review. Catena 232(2), 107409. Saaty, T.L., 1990. How to make a decision: The analytic hierarchy process. European Journal of Operational Research 48(1), 9-26. Shahriari, A., Moghadami Rad, M., Abdie, E., 2019. The effects of logging on forest soil (Azad Shahr Kuhmian Forest). PEC 6(13), 233-250. (In Persian) Shariat, M., Manori, M., 1994. An introduction to environmental assessment. Publications of the Environmental Protection Organization, Tehran, 297 p. (In Persian) Sobh Zahedi, S., Naghdi, R., Gharibreza, M.R., Salehi, A., Zahedi, G., 2020. Assessing the Effects of Strip Cutting methods on Soil Erosion (A Case Study: Chafroud Forest). Iranian Journal of Forest 12(1), 49-60. (In Persian) Sohrabi, H., Jourgholami, M., Jafari, M., 2021. Evaluation of changes in soil physical, chemical and biological properties 25 years after skidding operations in Kheyrud forest. Forest and Wood Products 73(4), 403-415. (In Persian) Statistical Yearbook of Alborz Province., 2012, Statistics Center of Iran. (In Persian) Spahbodi, K., Kiasari, S., 2000. Evaluation of one of the main methods of forestry in the forests of the north (Pijom forestry plan). National Conference on Northern Forest Management and Sustainable Development, Ramsar, Iran. pp. 229-269. (In Persian) Wenger, R.B., Rhyner, C.R., 1972. Evaluation of Alternatives For Solid Waste Systems. Journal of Environmental Systems 2(1), 89-108. Wang, Z., Tang, Z., Zhou, P., Lai, J., Dai, Y., Zhou, L., Wang, Y., Chen, G., Jiang, Y., Guo, X., Wu, J., 2023. Comparison of four machine learning in predicting soil organic carbon content in a small watershed in the subtropical hilly area. Research of Agricultural Modernization, 44(3), 558-566. Zarafshar, M., Teymuri, M., 2022. Introduction of suitable biological indicators to monitor the quality and health of the soil of forest ecosystems. Journal of Sustainable Management of Hyrcanian Forests 4(1), 29-35. (In Persian) Esfandyar, A. , Jourgholami, M. and Feghhi, J., 2024. Environmental impact assessment of engineering measures and exploitation on forest ecosystems. Journal of Natural Environment 77(2), 341-357. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 250 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 125 |
||