ارزیابی مدل های هوشمند جهت برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در خاک های لومی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

doi
چکیده

هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از پارامترهای اصلی در مطالعات کشاورزی و محیط‌زیست است که برای پیش‌بینی و مدیریت آب و انتقال املاح در خاک ضروری است. در این تحقیق از 1200 سری داده مربوط به خاک‌های لومی جهت پیش‌بینی و مدل‌سازی هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از خصوصیات فیزیکی خاک نظیر وزن مخصوص ظاهری خاک، ظرفیت آب در دسترس، محتوای کربن آلی و مقادیر رس، سیلت و ماسه استفاده شد. از این تعداد سری داده، 900 سری برای استفاده در بخش آموزش مدل‌ها و 300 سری برای آزمون مدل‌ها در سه سناریو طراحی‌شده تخصیص یافت. عملکرد مدل‌های SVM، MLP و M5 در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک لومی مورد ارزیابی قرار گرفت. عملکرد مدل‌ها با استفاده از شاخص‌های آماری ضریب تبیین (R2)، خطای مجذور میانگین مربعات (RMSE) و خطای بایاس میانگین (MBE) مقایسه شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد هر سه مدل مورداستفاده از توانایی خوبی در مدل‌سازی هدایت هیدرولیکی اشباع برخوردارند، اما مدل M5 با ضریب تبیین بالای 95/0 در هر سه سناریو و RMSE پایین‌تر نسبت به سایر مدل‌ها به‌عنوان مدل برتر انتخاب شد. نتایج نشان داد که مدل‌های داده‌کاوی هوشمند تخمین مقادیر ناشناخته را بر اساس الگوهای موجود در یک پایگاه داده امکان‌پذیر می‌نمایند. بنابراین مدل-های بکار گرفته‌شده می‌توانند در پیش‌بینی انتقال املاح در خاک و پارامترهای فیزیکی خاک استفاده شوند.