استفاده از سیستم‌های استنتاج فازی (FIS) در برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه

آب و خاک

مقاله 7، دوره 26، شماره 4، مهر 1391، صفحه 854-863   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.15289

نویسندگان

حوریه مرادی^* ؛ حسین انصاری؛ سیدمجید هاشمی نیا؛ امین علیزاده؛ علی وحیدیان کامیاد؛ سیدمحمدجواد موسوی

فردوسی

چکیده

تبخیر و تعرق یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی و تخمین نیاز آبیاری است. در سال‌های اخیر استفاده از سیستم‌های هوشمند برای برآورد پدیده‌های هیدرولوژی افزایش چشمگیری داشته است؛ لذا این پژوهش با هدف بررسی امکان استفاده ازکارآمدی سیستم‌های استنتاج فازی، درایجاد نگاشت بین پارامترهای هواشناسی و تبخیر و تعرق گیاه مرجع و مقایسه دقت این سیستم‌ها با روش‌های ترکیبی صورت گرفت. براین اساس پس از بررسی مدل‌های مختلف موجود و بررسی ترکیب‌های مختلف داده‌های روزانه هواشناسی، 5 مدل برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه ارائه شد. در این مدل‌ها تبخیر و تعرق محاسبه شده از معادله پنمن – مونتیث – فائو به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شد و کارایی مدل‌های مورد مقایسه با استفاده از آماره‌های ریشه میانگین مربع خطا، خطای انحراف میانگین، ضریب تعیین و معیار جاکوویدز (t) و معیار صباغ وهمکاران (R2 /t) مورد ارزیابی قرار گرفت. اطلاعات مورد استفاده از داده‌های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک مشهد طی دوره آماری 50 ساله، از سال 1339 تا 1389بود، که از میان داده‌های موجود، 75 درصد به عنوان آموزش مدل و25برای درصد تست مدل مورد استفاده قرار گرفتند. مقایسه نتایج مدل‌های فازی ارائه شده با پارامترهای ورودی متفاوت با دو روش پنمن- مونتیث - فائو و هارگریوز- سامانی نشان دادند که، سیستم‌های فازی قادر به برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه با دقت قابل قبولی هستند. به طوری که مدل فازی با 4 متغیر ورودی بالاترین همبستگی (99/0) را داشته و با در نظر گرفتن سایر پارامترهای ارزیابی، مدل با دو پارامتر دما و رطوبت نسبی (96/0 RMSE=،18/0MBE= ،95/0= R2،22t = و 04/0 R2/t) تطابق بسیار خوبی با مدل پنمن – مونتیث – فائو در مرحله آموزش داشت. در مرحله آزمون نیز، نتایج بسیار مشابه مرحله آموزش بوده و مدل فازی با 2 دما و رطوبت نسبی بهترین تطابق را بدست داد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، می‌توان مدل فازی را به عنوان یکی از روش‌های برآورد تبخیر تعرق مرجع روزانه با دقت بالا معرفی نمود.

کلیدواژه‌ها

سیستم استنتاج فازی؛ تبخیر و تعرق روزانه؛ مدل پنمن- مانتیث- فائو