ارزیابی تبخیرتعرق مرجع با استفاده از روش‌های داده کاوی و مقایسه آن با نتایج سامانه نیازآب در استان قزوین

آب و خاک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 19 آذر 1401  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2022.78652.1200

نویسندگان

آزاده صداقت ¹؛ نیازعلی ابراهیمی پاک ²؛ آرش تافته ²؛ سیده نرگس حسینی²

¹موسسه تحقیقات خاک و آب، کرج

²مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

برآورد دقیق تبخیر‌تعرق مرجع (ET0) یکی از عوامل مهم برای محاسبۀ نیاز آبی و آب مصرفی گیاهان زراعی و باغی است. پیچیدگی فرآیند تبخیرتعرق و وابستگی آن به داده‌های هواشناسی برآورد دقیق این متغیر را دشوار کرده است. ویژگی غیرخطی، عدم قطعیت ذاتی و نیاز به اطلاعات اقلیمی متنوع در برآورد ET0 از دلایلی بوده‌اند که باعث شده پژوهشگران به‌سوی روش‌های داده‌کاوی همچون شبکه عصبی مصنوعی (ANNs)، جنگل تصادفی (RF) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) روی آورند. در این تحقیق، داده‌های هواشناسی در بازه زمانی ده ساله (1399-1389) از ایستگاه‌های هواشناسی استان قزوین جمع‌آوری شد. ابتدا مقادیر ET0 در سامانه نیاز آب که از روش پنمن-مانتیث محاسبه شد ، استخراج گردید. سپس این مقادیر به‌عنوان مقادیر واقعی (اندازه‌گیری شده) با مقادیر تخمینی بدست آمده با روش‌های داده‌کاوی (ANNs، RF و SVM) ارزیابی شد. جهت اعتبارسنجی نتایج بدست آمده، داده‌های هر ایستگاه به دو مجموعه آموزش (دوسوم داده‌ها) و آزمون (یک‌سوم داده‌ها) تقسیم شدند. نتایج بررسی‌های آماری و دیاگرام نشان دادند، در هر سه روش استفاده شده با در نظر گرفتن تمامی پارامترهای هواشناسی (میانگین دمای هوا، میانگین رطوبت نسبی، ساعت آفتابی و سرعت باد) به‌عنوان ورودی مدل، در ایستگاه سینوپتیک قزوین و ایستگاه کلیماتولوژی نیروگاه رجایی، در هر دو مرحله آموزش و آزمون، ET0 با دقت بالاتری برآورد شد. همچنین در این تحقیق دقت نتایج روش ANNs نسبت به دو روش دیگر به‌طور نسبی بالاتر بوده است. در هر دو مرحله آموزش و آزمون ،مقادیر NRMSE و R2 بدست آمده از روش ANNs، در ایستگاه سینوپتیک قزوین برابر و به ترتیب برابر 11/0 و 97/0، و در ایستگاه کلیماتولوژی نیروگاه رجایی برابر و به ترتیب برابر 10/0 و 97/0 می‌باشد. به‌طورکلی نتایج نشان داد که میانگین دمای هوای روزانه مهمترین پارامتر هواشناسی تأثیرگذار در برآورد ET0 می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

تبخیرتعرق مرجع؛ سامانه نیاز آب؛ داده‌کاوی

مراجع