افزایش کارایی نقشه حاصلخیزی خاک برای کشت برنج با استفاده از منطق فازی، AHP و GIS

آب و خاک

مقاله 11، دوره 30، شماره 4 - شماره پیاپی 48، 1395، صفحه 1114-1129   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i4.38868

نویسندگان

جواد سیدمحمدی^{* 1}؛ لیلا اسماعیل نژاد²؛ حسن رمضانپور³

¹دانشگاه تبریز

²دانشگاه تهران

³دانشگاه گیلان

چکیده

افزایش عملکرد گیاهان زراعی تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ویژگی‎های خاک همچون عناصر غذایی موجود در آن است. تعیین درجه حاصلخیزی خاک برای مشخص کردن میزان کوددهی بسیار مهم بوده و بدون توجه به این موضوع، مصرف کودهای شیمیایی، نه تنها باعث افزایش عملکرد محصولات کشاورزی نمی‎شود، بلکه باعث تحمیل هزینه‎های اضافی، به هم خوردن تعادل عناصر غذایی در خاک و مسائل زیست محیطی می‎گردد. بنابراین تهیه نقشه حاصلخیزی و تعیین درجه آن ضروری به نظر می‎رسد. از طرفی منطق فازی برای تهیه نقشه‎ها در علوم مختلف به ویژه علوم خاک به‎طور گسترده مورد استفاده قرار می‎گیرد. لذا انتظار می‎رود باعث افزایش کارایی نقشه‎های حاصلخیزی خاک برای محصولات کشاورزی مختلف گردد. در این مطالعه تلاش شده است تا با تهیه نقشه حاصلخیزی خاک در نواحی مرکزی استان گیلان، با استفاده از منطق فازی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در محیط نرم افزار ArcGIS وضعیت منطقه از نظر حاصلخیزی برای گیاه برنج ارزیابی شده و دقت نقشه‎ مربوطه با استفاده از این روش‎ها نسبت به روش‎های سنتی افزایش یابد. جهت نیل به اهداف، مقادیر کربن ‎آلی، فسفر و پتاسیم خاک که از 117 نقطه مورد مطالعه اخذ شده بود، وارد مدل شدند. ابتدا درون‎یابی این نقاط برای هر سه پارامتر با استفاده از روش کریجینگ در محیط GIS4 انجام شد. سپس برای هر یک از پارامترهای مورد مطالعه با تعریف تابع عضویت S شکل، نقشه فازی تهیه گردید. پس از تعیین تابع عضویت، نقشه‎های مربوط به هر سه پارامتر با استفاده از AHP5 وزن‎دار شده و از روی هم اندازی لایه‎ها، نقشه حاصلخیزی خاک تهیه شد. مقایسه نقشه فازی و نقشه تهیه شده به روش بولین با استفاده از مقادیر پارامترها در نقاط نمونه‎برداری مجدد برای کنترل دقت نقشه‎ها نشان داد که منطق فازی با AHP می‎تواند با افزایش دقت و کارایی نقشه، در استفاده بهینه از کودها مؤثر باشد. همچنین مقادیر معیارهای واریانس نسبی و ضریب توجیه‎پذیری نشان داد که نقشه فازی، تغییرات پارامترها را به خوبی تفکیک کرده است.

کلیدواژه‌ها

سیستم اطلاعات جغرافیایی؛ فازی؛ فرآیند تحلیل سلسله مراتبی؛ نقشه حاصلخیزی

مراجع