الخارطة الرقمية للكربون العضوي في التربة باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد وخوارزمية Cubist للتعلم الآلي في منطقة الحولة، محافظة حمص

الملخص

هدف هذا البحث إلى دراسة وتحديد التوزيع المكاني للكربون العضوي وفهم تأثير العوامل الطبوغرافية على توزيعه في تربة منطقة الحولة في ريف حمص الشمالي. تم الاعتماد على مجموعة من المؤشرات الطبوغرافية من ضمنها نموذج الارتفاع الرقمي (DEM)، الانحدار(Slope)، اتجاه المنحدر (Aspect)، الانحناء (Curvature)، مؤشر الرطوبة الطبوغرافي (TWI)، ومؤشر قوة التدفق (SPI)، بالإضافة إلى بعض المؤشرات النباتية مثل NDVI، SAVI، OSAVI، TSAVI، MSAVI، NDSI، و NDWIوتم استخدام خوارزمية التعلم الآلي .Cubist لتحقيق أهداف البحث تم جمع 65 عينة تربة سطحية مركبة (0-30 سم) خلال الفترة من 1 إلى 11 نيسان 2024، حيث قُدِّر محتوى الكربون العضوي باستخدام الطرق المرجعية المعتمدة. ولتقييم أداء النموذج، تم استخدام مؤشري الجذر التربيعي لمتوسط الخطأ (RMSE) ومعامل التحديد (R²). أظهرت النتائج أن التربة في المناطق ذات الارتفاعات الأعلى تحتوي على نسب أعلى من الكربون العضوي، مع وجود ارتباط إيجابي بين الانحدار ومحتوى الكربون العضوي. في المقابل، كان تأثير بعض المؤشرات الأخرى، مثل مؤشر الرطوبة الطبوغرافي (TWI) والانحناء، ضعيفًا على محتوى الكربون العضوي. تراوحت كمية الكربون العضوي المتنبأ بها باستخدام خوارزمية Cubist بين أقل من 1% و1.51%. وتركزت النسب العالية للكربون العضوي في المناطق الغربية من الحولة، والتي تتميز بارتفاعها عن سطح البحر. عند تقييم كفاءة النموذج، وُجد أن قيمة RMSE بلغت 0.0586%، مما يشير إلى أن التنبؤات قريبة من القيم الحقيقية. كما بلغت قيمة معامل التحديد (R²) 0.6823، مما يدل على أن النموذج يفسر حوالي 68% من التباين في قيم الكربون العضوي باستخدام المؤشرات الطبوغرافية والمؤشرات النباتية المستخدمة في عملية التنبؤ.