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

آب و خاک

مقاله 5، دوره 36، شماره 6 - شماره پیاپی 86، بهمن و اسفند 1401، صفحه 711-727   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2022.78652.1200

نویسندگان

آزاده صداقت^{* 1}؛ نیازعلی ابراهیمی پاک²؛ آرش تافته²؛ 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 به­ترتیب 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؛ داده‌کاوی؛ سامانه نیاز آب

مراجع