ارائه مدل فازی به منظور برآورد تبخیر و تعرق مرجع ساعتی با استفاده از حداقل داده‌های هواشناسی

آب و خاک

مقاله 8، دوره 25، شماره 2، تیر 1390   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.9339

نویسندگان

حسین انصاری^* ؛ حوریه مرادی

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چکیده
با توجه به اهمیت تعیین دقیق و به موقع تبخیر و تعرق در محاسبات بیلان آبی، شبیه سازی تولیدات گیاهی و برنامه ریزی های آبیاری از یک سو و نبود داده های مناسب هواشناسی از سوی دیگر، ارائه یک مدل ساده، کم هزینه و دقیق را در ارائه این پارامتر ضروری می نماید. لذا این تحقیق با هدف استفاده از توانمندی های سیستم استنتاج فازی (FIS)نسبت به برآورد تبخیر و تعرق مرجع ساعتی با استفاده از حداقل داده‌های هواشناسی صورت گرفت. براین اساس پس از بررسی مدل‌های مختلف موجود و بررسی ترکیب‌های مختلف داده‌های ساعتی هواشناسی، مدل نهایی برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع ساعتی تنها با استفاده از داده‌های تابش خالص خورشیدی ارائه شد. مدل فازی ارائه شده با یک پارامتر ورودی که در 48 سطح تعریف شده با بکار بردن 230 قانون در سیستم استنتاج ممدانی با استفاده از روش نافازی سازی مرکز ثقل، تبخیر و تعرق مرجع ساعتی را به صورت عدد حقیقی بدست می‌دهد. با توجه به نبود داده در ایران برای آموزش مدل از میان 114 ایستگاه مورد بررسی در کالیفرنیای آمریکا، داده‌های ایستگاه شماره 201 بنام یوسی- اندراد که دارای بیشترین دامنه تغییرات داده‌های تابش خالص بود، انتخاب شد. همچنین برای تست مدل از 13 ایستگاه با شرایط اقلیمی متفاوت که بطور تصادفی انتخاب شدند، استفاده گردید. مقادیر تبخیر و تعرق ساعتی حاصل از مدل فازی با مدلهای ترکیبی پنمن - مانتیس - فائو56 و سیمیس - پنمن مورد مقایسه قرار گرفت. کارایی مدلهای مورد مقایسه با استفاده از آماره‌های ریشه میانگین مربع خطا، خطای انحراف میانگین، ضریب تعیین و معیار جاکوویدز (t) و معیار صباغ و همکاران (R2 /t) مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نتایج مدل فازی ارائه شده تنها با یک پارامتر ورودی با مدل سیمیس در مقایسه با مدل پنمن-فائو56 با میانگین مربع خطا 07/0 RMSE=،004/0-MBE= ، 95/0= R2،61/4t = و 21/0 R2/t= در مرحله آموزش، دقت بالاتر مدل فازی را نشان داد. در مرحله تست نیز مدل فازی همبستگی بالایی با مدلCIMIS داشت (R2 = 0.94, RMSE= 0.0693, MBE=-0.0384 and R2/t=0.018). با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، می‌توان مدل فازی را به عنوان یکی از روش‌های برآورد تبخیر و تعرق مرجع ساعتی معرفی نمود.

واژه های کلیدی: سیستم استنتاج فازی، مدل سیمیس-پنمن، مدل پنمن-مانتیس-فائو 56، تبخیر و تعرق ساعتی