تعیین تعداد بهینه حسگرهای رطوبت خاک بر مبنای تحلیل تغییرات مکانی رطوبت برای برنامه‌ریزی آبیاری و حفاظت از منابع آب و خاک

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

doi
10.30495/wsrcj.2021.18080
چکیده

توسعه یک روش جدید برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک گامی مهم و اساسی در مطالعات آب و خاک و حفاظت از منابع آب و خاک در کشاورزی است. هدف از تحقیق ارائه روشی برای تعیین تعداد بهینه حسگر رطوبت خاک با استفاده از روش‌های زمین آماری و پایش هوشمند وضعیت آب در خاک بود. در این پژوهش، 87 نمونه به‌صورت یک شبکه منظم از عمق سطحی (30-0) سانتی‌متری برداشت شد. برای بررسی اثرتعداد حسگر، سه سطح متفاوت (همه حسگر‌ها، 45 و 30 حسگر) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با کاهش تعداد حسگر از دقت تخمین کاسته شده و اثر قطعه‌ای که نشان‌دهنده افزایش بخش تصادفی و غیر‌ساختاری خصوصیت است، بیشتر می‌شود. در حالت ماکزیمم تعداد حسگر برازش مدل به طور میانگین 2/1% درصد بیشتر از تعداد متوسط حسگر و 7/2% بیشتر از تعداد حداقل حسگر بوده است. کاهش تعداد حسگر در محاسبه واریوگرام باعث افزایش شعاع تأثیر و کاهش نسبت واریانس ساختاردار به غیر‌ساختاردار شده است. شعاع تاثیر ظرفیت زراعی در زمانی که تعداد حسگر در ماکزیمم حالت خود قرار دارد، نسبت به دو حالت دیگر به ترتیب 8/36% و 4/38% کمتر برآورد شده است. لذا با کاهش تعداد حسگر در هکتار، خطای تخمین به شدت افزایش می‌یابد. بر اساس یافته‌ها، استفاده از تعداد حسگر بین 20 تا 30 نمونه در 100 هکتار بهتربن نتیجه را ایجاد کرده و همچنین روش کریجینگ یک تخمین‌گر ممتاز برای میانیابی رطوبت شناخته شد. روش مطالعه می‌تواند در تعیین تعداد حسگر‌ بهینه برای برنامه‌ریزی آبیاری مورد استفاده قرار گیرد.