تکنيکهای انعكاسيِ سنجش از دور(طيف الکترو مغناطيس مرئی و مادون قرمز انعکاسی) براي مطالعه بافت و ساختمان خاك:

 

به طور کلی خاک با افزايش طول موج، انعکاس بيشتری را از خود نشان می­دهد.  در صورت فقدان آب در خاک، خاکهای دانه درشت بازتاب طيفی کم و خاکهای دانه ريز بازتاب طيفی نسبتاً زياد دارند. در نتيجه در تصاوير ماهواره­ای، پديده­های مزبور اولی تيره­تر و دومی روشنتر ظاهر می­شود. شكل زير خصوصيات طيفي دو خاك خشك با بافت  شني و سيلتي را در طيف اُپتيكي نشان مي­دهد.

 

 

بافت خاك در ارتباط زيادي با ساختمان و رطوبت خاك در بازتاب امواج الكترومغناطيس مي­باشد. ميزان رطوبت، بافت و ساختمان خاك، بسيار پيچيده و وابسته به يكديگر هستند. رطوبت خاك، موجب كاهش بازتاب در بخش مرئي و مادون قرمز انعكاسي مي‌شود. در خاك خشك فضاي بين ذرات خاك با هوا اشغال مي‌شود. با افزايش رطوبت خاك، آب جاي هوا را اشغال مي‌كند و بازتاب خاك كاهش مي‌يابد. شكل زير.

 

بيان رابطة بين بافت، ساختمان و رطوبت خاك، با توجه به مقايسة نوع خاك بهتر قابل انجام است. خاك رسي كه مقدار زيادي رطوبت در خود نگه مي‌دارد، انعكاس كمتري دارد. زماني‌كه خاك مرطوب باشد، در واقع هر ذره خاك با لايه‌اي از آب احاطه شده است. بنابراين خاك داراي ذرات ريزتر، سطح بيشتري در واحد حجم دارد (زيرا هرچه بافت خاك ريزتر باشد، سطح كل ذرات بيشتر مي‌شود)، در نتيجه آب زيادتري در خود نگه‌مي‌دارد. از اين رو زماني‌كه بازتاب طيفي دو خاك كاملاً خشك و مرطوب را مقايسه كنيم، اين اثر آشكار مي‌شود.

 

طبق نظر Hoffer  و  Johannen(1969)، به نقل از علوي­پناه(1382)، شرايط بافت و ساختمان خاك سطحي اثر زيادي روي بازتاب دارد. ذرات بزرگ شن شرايط خشك‌تري را نسبت به خاك رسي ايجاد مي‌كند، بنابراين شني كه در هواي آزاد خشك شده،  نسبت به رسي كه در هواي آزاد خشك شده، آب كمتري دارد.

ساختمان خاك نيز نقش مهمي در بازتاب طيفي دارد. دانه‌بندي ريز، حجم خاك را بيشتر پر مي‌كند و منجر به سطح صاف خاك مي‌شود، در حالي‌كه دانه‌بندي درشت با اشكال نامنظم، سطح غيرصاف ايجاد مي­كند. فضاهاي خالي بين دانه‌بندي‌ها، حالت نامنظم به سطح خاك مي‌دهد. بنابراين خاك‌هاي بدون ساختمان، نسبت به خاك‌هاي داراي ساختمان، بازتاب بيشتري دارند. همان‌گونه ‌كه اشاره شد، رطوبت موجب كاهش بازتاب طيفي در قسمت اپتيكي طيف الكترومغناطيس مي‌شود. در خاك‌هاي رسي، باندهاي جذبي هيدروكسيل در طول موج حدود 4/1 و 2/2 ميكرومتر ديده مي‌شود. بافت خاك[1] (نسبت شن، سيلت و رس) عامل بسيار مهم و تعيين‌كننده‌اي در ميزان رطوبت خاك است. خاك‌هاي درشت ‌بافت مانند خاك شني، به‌راحتي زهكش مي‌شوند و در نتيجه، رطوبت كمي در خود نگه مي‌دارند و موجب افزايش بازتاب طيفي مي‌شوند. خاك‌هاي ريزبافت نظير خاك‌هاي رسي و سيلتي رسي، داراي  زهكش ضعيف‌اند در نتيجه بازتاب طيفي كمتري دارند. برخي تحقيقات نشان مي‌دهد علي‌رغم عدم وجود رطوبت، خاك درشت‌بافت ممكن است تيره‌تر از خاك ريزبافت ظاهر شود. بنابراين در تفسير بازتاب‌هاي طيفي، همواره بايد به اين مهم توجه داشت كه عوامل مؤثر بر بازتاب‌هاي طيفي پيچيده و متعددند و عوامل ديگري مانند همواري سطح زمين، وجود مواد آلي خاك و اكسيد آهن نيز در كاهش بازتاب طيفي در بخش مرئي مؤثرند.


1 - Soil texture