الكربون العضوي الأرضي في التربة الغابية (SOC) هو معيار هام لجودة التربة الغابية ويؤثر إلى حد كبير على نمو الأشجار في الغابات، وله دور مهم في تحقيق التنمية المستدامة للحراجة. يعد استكشاف إمكانية تحليل صور الطيف العالي للعودة التكرارية الطبيعية في التربة SOC أمرًا بالغ الأهمية، حيث يمكن توفير الدعم التقني للتقدير الطويل المدى والكبير لكمية تربة SOC. استندت هذه الدراسة إلى SOC في الغابة الثانوية الطبيعية، واختيرت 67 نقطة عشوائية في تجربة معهد الغابات الشمالية لتحديد محتوى SOC للتربة من 0-5 سم ومن 5-15 سم ومن 15-30 سم وقياسها فعليًا، وتم اعتماد المتوسط الثلاثي كمحتوى SOC للـ 0-30 سم، ومن ثم تم احتساب ميزات منحفضة الطيف الأولى والثانية والتكامل الطيفي ومؤشر النبات على أساس صورة الأفلك بحوض رقم 1، ومع هيكل البيانات الرقمية ورطوبة التربة ومجموعة بيانات كتلة الأشجار فوق الأرض، تم استخدام طريقة استبعاد الميزات الجزئية. تم التوقع لكمية SOC باعتماد نماذج الغابة العشوائية والزينة الشديدة ودعم مكرر للانحدار الدوري (SVR) وأصغر تقدير للانحدار OLS (Ordinary Least Squares Regression) بأربعة نماذج، وتم اختيار أفضل نموذج لتحليل محتوى SOC المختلف على التجربة. أظهرت النتائج: في نموذج التحليل الطبقي للتربة كانت دقة التوقع العالية في XGBoost الأولى، وكانت حدود R^2 للمعادلات 0-30 سم، 0-5 سم، 5-15 سم، و 15-30 سم هي على التوالي 0.54 و 0.54 و 0.46 و 0.30، وكانت مربعات الأخطاء الجذرية هي 21.28 و 44.25 و 15.72 و 12.56 ج/كجم على التوالي. جاءت المتوسطات الثلاثية للمخرجات SOC لتجربة المعهد المذكور هي 67.20 و 88.87 و 46.92 و 40.12 ج/كجم، حيث صاحبت كمية SOC للغابات تقل كلما زاد عمق التربة. وقد وجد أن كمية SOC على أنواع متعددة للنمو الغابي مختلفة، وترتيب كمية SOC من الكبير إلى الصغير هو الغابة المتساقطة والاختلاط والصنوبر. وقدمت المعلومات الطيفية العالية الموجودة للنماذج إمكانية البناء، ولكن الزيادة الكبيرة في عدد الأطياف أدت إلى تكرار البيانات، وأدت إلى انخفاض دقة التوقع للنماذج. ويمكن استخدام طريقة استبعاد الميزات الجزئية لاختيار أفضل مجموعة ميزات وتقليل عددها بشكل فعال، ورفع دقة التوقع للنماذج. وكانت ميزات الانعكاس الأولى للمدة 710-850 نانومتر مؤثرة بشكل فعال فيتحديد SOC للغابات الطبيعية للعودة التكرارية، وكانت التأثيرات الطبوغرافية كبيرة على SOC لمنطقة 15 سم فأعلى، وكانت مؤشرات الرطوبة والكتلة الحيوية في الأرض فأعلى منطقة SOC فأقوى. وباختصار، استخدام صور الأفلك عالية الوضوح بالاشتراك مع البيانات الرقمية للارتفاع، ورطوبة التربة والكتلة الحيوية فوق الأرض، يمكن تحديد كمية SOC للعودة التكرارية الطبيعية الطويلة المدى والكبيرة، وتوفير الدعم التقني.

التجديد الطبيعي للغابة؛ الكربون العضوي الأرضي في التربة (SOC)؛ طيفي عالي؛ تعلم آلي؛ اختيار الميزة