تخمین دمای خاک با استفاده از روشهای نوین دادهکاوی
نویسندگان
1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
4 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
5 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
دمای خاک بهعنوان یکی از پارامترهای مهم زیستمحیطی، تنها در ایستگاههای هواشناسی سینوپتیک و فقط سه نوبت در روز اندازهگیری میشود در حالی که دیگر پارامترهای هواشناسی مانند دمای هوا و رطوبت نسبی در بیشتر ایستگاههای هواشناسی بهجز ایستگاههای بارانسنجی ثبت میشوند. در این پژوهش انجام شده سه روش رگرسیون چندمتغیره خطی، شبکه عصبی مصنوعی و نزدیکترین k- همسایگی برای تخمین دمای اعماق مختلف خاک براساس دمای هوا و رطوبت نسبی و دادههای روزانه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک گرگان طی دوره 10 ساله آماری 1996-2005 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادکه با افزایش عمق، میزان تأثیر پارامترهای هواشناسی و دقت پیشبینی دمای خاک کاهش مییابد. بالا بودن دقت مدلها در لایههای سطحی خاک بهواسطه تأثیرپذیری بیشتر دمای خاک از عوامل جوی و تأخیر زمانی کمتر جهت انتقال حرارت از سطح به این لایهها میباشد. مقایسه مقادیر مشاهده شده و مقادیر پیشبینی شده از خروجی مدلهای مختلف نشان میدهد که بهترین عملکرد از اجرای الگوریتم نزدیکترین k- همسایگی بهدست میآید که نسبت به سایر مدلها ضریب همبستگی بالاتر و میزان خطای کمتری دارد. پس از آن مدلهای شبکه عصبی و رگرسیون بهترتیب رتبههای دوم و سوم را خواهند داشت