حسین باقری؛ حمید زارع ابیانه؛ عزیزاله ایزدی
چکیده
هدف مطالعه حاضر بررسی اثر ورمی‌کمپوست بر ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی، هیدرولیکی و آبشویی املاح و کلوئیدهای خاک است. به‌منظور اصلاح خاک، 45/1 درصد وزنی ورمی‌کمپوست با خاک طبیعی مخلوط و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی دو خاک طبیعی و خاک دارای ورمی‌کمپوست تعیین گردید. سپس، ستون‌هایی با طول و قطر 20 و 95/5 سانتی‌متر تهیه و با 10 سانتی‌متر ...
بیشتر
هدف مطالعه حاضر بررسی اثر ورمی‌کمپوست بر ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی، هیدرولیکی و آبشویی املاح و کلوئیدهای خاک است. به‌منظور اصلاح خاک، 45/1 درصد وزنی ورمی‌کمپوست با خاک طبیعی مخلوط و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی دو خاک طبیعی و خاک دارای ورمی‌کمپوست تعیین گردید. سپس، ستون‌هایی با طول و قطر 20 و 95/5 سانتی‌متر تهیه و با 10 سانتی‌متر خاک پر شد تا عمل آبشویی به‌مدت 24 ساعت در حالت اشباع به‌درون آن‌ها انجام شود. محلول‌های خروجی در زمان‌های مختلف جمع‌آوری و مقادیر سدیم، نیترات، کربن آلی محلول، کل املاح محلول (TDS) و کلوئید پس از اندازه‌گیری به صورت تجمعی تا 6 و 24 ساعت آبشویی محاسبه و مقایسه میانگین‌ها در سطح 5% انجام شد. ورمی‌کمپوست، از ویژگی‌های شیمیایی ماده آلی، کربن آلی، نیترات قابل استخراج، سدیم محلول، سدیم محلول و تبادلی، EC و TDS را به‌اندازه 42/12، 9/12، 96/118، 43/80، 48/44، 4/109 و 4/109 درصد افزایش و pH را 35/2 درصد کاهش داد. کاهش 81/3 درصدی چگالی ظاهری، افزایش 38/1، 25/7 و 6/5 درصدی تخلخل، هدایت هیدرولیکی و سرعت آب‌حفره‌ای و جابجایی منحنی رطوبتی به سمت رطوبت‌های بیشتر در اطراف نقطه اشباع و پژمردگی دائم از دیگر اثرات ورمی‌کمپوست است. طبق نتایج آبشویی، ورمی‌کمپوست موجب آبشویی معنی‌دار سدیم، نیترات، کربن آلی، TDS و کلوئید خاک در سطح احتمال 5 درصد و کاهش نرخ آن‌ها در زمان‌های طولانی‌تر شد. علی‌رغم نتایج مثبت کاربرد ورمی‌کمپوست، فرآیند آبشویی24 ساعته به‌سبب خروج تنها 8 درصد از TDS بخش ورمی‌کمپوست خاک، نقش موثری در کاهش شوری خاک نداشت در حالی که سبب خروج 6/44 درصد از نیترات ورمی‌کمپوست خاک شد که می‌تواند نگران‌کننده باشد. با توجه به اینکه این مطالعه تنها بر روی یک خاک شنی‌لومی در شرایط آزمایشگاهی انجام شده لذا نتایج آن قابل تعمیم به دیگر خاک‌ها نبوده و برای خاک‌های با بافت متفاوت انجام مجدد این مطالعات توصیه می‌گردد.
حمید زارع ابیانه؛ فرزانه حیدری؛ غلامرضا حیدری؛ مهدی جوزی
چکیده
در این پژوهش گلدانی، اثر سه سطح صفر (A0)، سه (A1) و پنج گرم (A2) سوپرجاذب اکوازورب در هر کیلوگرم خاک، سه سطح 70 (W1)، 85 (W2) و 100 (W3) درصد نیاز آبیاری و دو سطح 75 (F1) و 100 (F2) درصد نیاز کود نیتروژنی بر برخی صفات گیاه فلفل دلمه بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 18 تیمار و سه تکرار انجام یافت. نتایج بیانگر معنی‌داری ...
بیشتر
در این پژوهش گلدانی، اثر سه سطح صفر (A0)، سه (A1) و پنج گرم (A2) سوپرجاذب اکوازورب در هر کیلوگرم خاک، سه سطح 70 (W1)، 85 (W2) و 100 (W3) درصد نیاز آبیاری و دو سطح 75 (F1) و 100 (F2) درصد نیاز کود نیتروژنی بر برخی صفات گیاه فلفل دلمه بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 18 تیمار و سه تکرار انجام یافت. نتایج بیانگر معنی‌داری اثر تیمارهای سوپرجاذب و آبیاری بر تمامی مولفه‌ها به‌جز قطر ساقه بود. در بین تیمارهای سوپرجاذب، بیشترین مقادیر عملکرد میوه با 2/666 گرم و بهره‌وری آب 36/12 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار A2 به‌دست آمد. در بین تیمارهای آبیاری نیز بیشترین مقادیر عملکردهای ذکر شده به‌ترتیب با 81/621 گرم در تیمار W3 و 57/10 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار W1 به‌دست آمد. اثر تیمارهای کودی نیز بر وزن اندام هوایی، ریشه و عملکرد میوه معنی‌دار شد. بیشترین عملکرد میوه به مقدار 70/638 گرم در تیمار F2 به‌دست آمد. اثر متقابل دو متغیر آب با سوپرجاذب نیز با تاثیر بر مولفه‌های وزن تر و خشک اندام هوایی و زیرزمینی و بر عملکرد و بهره‌وری آب، سبب حصول بیشترین مقادیر عملکرد میوه (65/916 گرم) و بهره‌وری (55/14 کیلوگرم بر مترمکعب) در تیمار A2W3 شد. اثرات متقابل سوپرجاذب و کود نشان دادکه بیشترین مقدار عملکرد و بهره‌وری آب معادل 51/670 گرم و 44/12 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار A2F2 به‌دست آمد. اثرات متقابل آب و کود نیز نشان دادکه بیشترین مقدار عملکرد و بهره‌وری آب معادل 59/625 گرم در تیمار W3F2 و 32/12 کیلوگرم بر مترمکعب در تیمار W1F2 به‌دست آمد. اثر متقابل سه متغیر سوپرجاذب، آب و کود بر کلیه صفات مورد بررسی غیرمعنی‌دار شد.
محمد قبائی سوق؛ حمید زارع ابیانه؛ ابوالفضل مساعدی؛ سیده زهرا صمدی
چکیده
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی می‌باشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف می‌گردد. امروزه همگان پذیرفته‌اند که خشکسالی یک پدیده‌ی چند متغیره می‌باشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی می‌توانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از داده‌های ...
بیشتر
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی می‌باشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف می‌گردد. امروزه همگان پذیرفته‌اند که خشکسالی یک پدیده‌ی چند متغیره می‌باشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی می‌توانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از داده‌های بارش و تبخیر و تعرق در قالب یک مدل بیلان آبی بر پایه‌ی مفاهیم شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده می‌کند و قادر به در نظر گرفتن اثرات ناشی از گرمایش جهانی می‌باشد. در این تحقیق با بررسی ارتباط بین شاخص SPEI با شاخص‌های SPI و شناسائی خشکسالی (RDI)، از شاخص SPEI برای پایش خشکسالی 11 ایستگاه واقع در 6 منطقه‌ی مختلف آب و هوائی ایران در مقیاس‌های سالانه، کوتاه‌مدت (1، 3 و 6 ماهه) و بلندمدت (9، 12، 18و 24 ماهه) استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی روند وضعیت‌های رطوبتی طی 51 سال اخیر (2010- 1960) در کشور از روش گرافیکی LOWESS و آزمون ناپارامتری من– کندال به ترتیب در مقیاس سالانه و ماهانه استفاده شده است. مطابق نتایج بدست آمده بیشترین همبستگی شاخص SPEI با شاخص های SPI و RDI مربوط به ایستگاه‌های واقع در نواحی مرطوب ساحلی می‌باشد و با کم‌شدن مقدار رطوبت، همبستگی آن‌ها با یکدیگر کاهش می‌یابد. مقایسه‌ی نتایج شاخص‌های SPI و SPEI نشان داد که شاخص SPI ضمن داشتن نتایج مناسب در مناطق مرطوب، در مناطق خشک دقت کمتری دارد. همچنین بر اساس نتایج شاخص SPEI در مقیاس‌های بلندمدت، سه دوره‌ی مشخص رطوبتی در طول 51 سال گذشته قابل تشخیص می‌باشد که شروع وقایع خشکسالی دوره‌ی سوم از سال 1997 می‌باشد. نتایج بررسی روند سالانه وضعیت‌های رطوبتی نیز نشان دهنده‌ی تغییرات افزایشی وقوع خشکسالی‌ها در سالهای منتهی به سال 2010 می‌باشد. از طرفی بررسی روند وضعیت‌های رطوبتی بر اساس شاخص SPEI یک ماهه نشان می‌دهد که روند مشاهد شده برای بیشتر ماه‌های سال (اکتبر تا دسامبر و ژانویه تا ژوئن) در ایستگاه‌های مورد بررسی به جز تهران و شیراز بیشتر از نوع کاهشی می‌باشد که نشانگر افزایش کمبودهای رطوبتی طی سال زراعی می‌باشد.
حمید زارع ابیانه؛ علی افروزی؛ محسن میرزائی؛ حسین باقری
چکیده
تبخیر-تعرق از مؤلفه‌های مهم در مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری در کشاورزی است که پیش‌بینی آن می‌تواند نقش مهمی در برنامه‌های آتی داشته باشد. به‌منظور پیش‌بینی تبخیر-تعرق می‌توان از مدل‌های سری زمانی استفاده کرد و با کاربرد اصولی و صحیح این مدل‌ها، در عین سادگی، پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت خوبی را برآورد نمود. در این راستا، تبخیر-تعرق ...
بیشتر
تبخیر-تعرق از مؤلفه‌های مهم در مدیریت و برنامه‌ریزی آبیاری در کشاورزی است که پیش‌بینی آن می‌تواند نقش مهمی در برنامه‌های آتی داشته باشد. به‌منظور پیش‌بینی تبخیر-تعرق می‌توان از مدل‌های سری زمانی استفاده کرد و با کاربرد اصولی و صحیح این مدل‌ها، در عین سادگی، پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت خوبی را برآورد نمود. در این راستا، تبخیر-تعرق مرجع ماهانه در دورهای 41 ساله، بین سالهای 1965 تا 2005 میلادی، در ایستگاه‌های سینوپتیک اصفهان، سمنان، شیراز، کرمان و یزد از روش فائو پنمن– مانتیث محاسبه و سپس سری‌های زمانی آن تشکیل شدند. آزمون ریشه واحد برای بررسی مانایی سری‌های زمانی انجام شد و با توجه به روش باکس-جنکینز، مدل‌های ARIMA فصلی روی داده‌های نمونه برازش و مناسبترین آن‌ها انتخاب شدند. سپس از مدل‌های ARIMA فصلی برای پیش‌بینی 12 ماهه استفاده شد که پیش‌بینی‌های خارج از نمونه خوبی به‌دست دادند، بهطوری که در بین همه ایستگاه‌های مورد بررسی کمترین ضریب همبستگی پیرسون 988/0 و بیشترین جذر میانگین مربع خطا 515/0 میلیمتر بر روز به‌دست آمد.
حمید زارع ابیانه؛ محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
ویژگی‌های خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دوره‌های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخص‌های بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهه‌های آتی استفاده شده‌است. ...
بیشتر
ویژگی‌های خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دوره‌های آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخص‌های بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهه‌های آتی استفاده شده‌است. بدین منظور دورة
2010-1981 به عنوان دورة پایه انتخاب و شبیه‌سازی شرایط اقلیم آتی بر مبنای سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 و اجرای گروهی داده‌های 5 مدل گردش عمومی جو با استفاده از مدل LARS-WG5 در دوره آماری 2040-2011 انجام شد. با شبیه‌سازی مقادیر بارش و دما، شاخص‌های SPEI، RDI و SPI در مقیاس‌های زمانی سالانه و همچنین 1 و 3 و 6 ماهه (کوتاه‌مدت) و 12، 18 و 24 ماهه (بلندمدت) برای دوره‌های پایه و آتی محاسبه و ارتباط بین آن‌ها بررسی گردید. در ادامه، با پایش وضعیت‌های رطوبتی از طریق شاخص SPEI، ویژگی‌های دوره‌های خشک و مرطوب بر مبنای تئوری ران استخراج و برای دوره‌های پایه و آتی با هم مقایسه شدند. نتایج شبیه‌سازی اجرای گروهی مدل‌ها نشان‌داد طی سه دهة آینده بر اساس نتایج سناریوی محتمل A2، دمای متوسط و بارش نسبت به دورة پایه به ترتیب 82/0 درجه سانتی‌گراد و 5/2 درصد افزایش می‌یابند. پایش وضعیت رطوبتی بر مبنای شاخص SPEI نیز نشان‌دهندة تغییرات زیاد شرایط رطوبتی در دهة اول پیش‌بینی، نسبت به دهه‌های دوم و سوم می‌باشد. همچنین انتظار می‌رود در مقیاس‌های بلندمدت تعداد دوره‌های خشک کاهش و تداوم طولانی‌ترین دوره خشک و متعاقب آن حجم کمبودها نسبت به دورة پایه افزایش یابند. علاوه بر این انتظار می‌رود مجموع حجم مازادها در دوره‌های مرطوب نسبت به دوره پایه کاهش یابد که می‌تواند بیانگر افزایش کمبود رطوبتی در دهه‌های آتی باشد.
مهدی اکبری؛ زهرا سیف؛ حمید زارع ابیانه
چکیده
چکیده
تبخیر-تعرق یکی از اجزای مهم بیلان آب می باشد که اندازه گیری مقدار واقعی آن مشکل است و روش های تعیین آن محدود می باشد. روشهای معمول برآورد تبخیر-تعرق عموماً نقطه ای بوده و حداکثر سطح یک مزرعه را پوشش می دهد، در صورتیکه جهت مدیریت و برنامه ریزی آبیاری، برآورد تبخیر-تعرق واقعی درسطح شبکه های آبیاری که وابسته به گیاه و مدیریت آبیاری ...
بیشتر
چکیده
تبخیر-تعرق یکی از اجزای مهم بیلان آب می باشد که اندازه گیری مقدار واقعی آن مشکل است و روش های تعیین آن محدود می باشد. روشهای معمول برآورد تبخیر-تعرق عموماً نقطه ای بوده و حداکثر سطح یک مزرعه را پوشش می دهد، در صورتیکه جهت مدیریت و برنامه ریزی آبیاری، برآورد تبخیر-تعرق واقعی درسطح شبکه های آبیاری که وابسته به گیاه و مدیریت آبیاری می باشد، ضروری است. استفاده از مدل های مرسوم در برآورد تبخیر تعرق واقعی به علت نقطه ای بودن اطلاعات هواشناسی و عدم در نظر گرفتن تنش های آبی و محیطی از دقت پایینی بر خوردار است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی ماهواره ها, امکان برآورد تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از تکنیک سنجش از دور در سطح وسیع فراهم شده است. در این تحقیق ضمن بررسی آمار 20 ساله هوا شناسی (1368 تا 1388)، سالهای 1386، 1379 و 1374به عنوان سال های پر بارش، کم بارش و متوسط انتخاب و تبخیر-تعرق واقعی و پتانسیل شبکه آبیاری آبشار اصفهان با استفاده از تصاویر ماهواره NOAA-AVHRR و به کارگیری الگوریتم بیلان انرژی در سطح زمین برآورد گردید. نتایج نشان داد که میزان تبخیر-تعرق در سال کم بارش (1379) به بیشترین میزان (تبخیر-تعرق واقعی تا 1/8 میلیمتر در روز و پتانسیل تا 5/9 میلیمتر در روز) رسیده است. با مقایسه نتایج تبخیر-تعرق به دست آمده از روش سنجش از دور با دو روش برآورد تبخیر-تعرق (هارگریوز و پنمن مانتیث) در هر سال مشاهده شد که نتایج به دست آمده از روش سنجش از دور با ریشه میانگین مربعات خطاها 67/0، میانگین خطای مطلق 4/0 و انحراف 26/0 میلیمتر در روز مطابقت خوبی با برآوردهای حاصل از روشهای محاسباتی دارد که نشان دهنده امکان استفاده از تکنیک سنجش از دور برای تخمین تبخیر-تعرق مکانی در سطوح مختلف مزرعه و شبکه های آبیاری می باشد. به طور کلی با برآورد میزان آب مورد نیاز (تبخیر-تعرق واقعی) در نقاط مختلف شبکه می توان نسبت به توزیع مناسب آب در سطح شبکه و بهبود مدیریت آبیاری اقدام نمود که تأثیر به سزایی در مدیریت بهینه مصرف آب در شبکه دارد.
واژه های کلیدی : تبخیر-تعرق، سنجش از دور، شبکه های آبیاری
حمید زارع ابیانه؛ مریم بیات ورکشی
چکیده
چکیده
از دیرباز معادله های متنوعی برای تعیین رواناب به منظور مدیریت منابع آب توسط پژوهش گران ارایه شده که کاربرد گسترده ای در علوم هیدرولوژی دارند. در پژوهش حاضر با بهره گیری از داده های مشاهده ای، کاربرد مدل های تجربی، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و شبکه عصبی-فازی (CANFIS) در برآورد رواناب بررسی شد. بدین منظور با استفاده از اطلاعات فیزیوگرافی ...
بیشتر
چکیده
از دیرباز معادله های متنوعی برای تعیین رواناب به منظور مدیریت منابع آب توسط پژوهش گران ارایه شده که کاربرد گسترده ای در علوم هیدرولوژی دارند. در پژوهش حاضر با بهره گیری از داده های مشاهده ای، کاربرد مدل های تجربی، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و شبکه عصبی-فازی (CANFIS) در برآورد رواناب بررسی شد. بدین منظور با استفاده از اطلاعات فیزیوگرافی و اقلیمی سه ایستگاه آب سنجی پل زمانخان، قلعه شاهرخ و سد زاینده رود واقع در حوضه زاینده رود، مقادیر رواناب برآورد شده از مدل های تجربی و مدل های هوشمند عصبی با مقادیر رواناب سالانه مقایسه گردید. پارامترهای ورودی شامل متوسط بارش سالانه، متوسط دمای هوا، دمای حداقل و حداکثر هوا بود. نتایج نشان داد مدل های هوشمند عصبی از دقت مناسبی در برآورد رواناب برخوردار بودند. در بین روش های تجربی نیز، روش دی سوزا مناسب تشخیص داده شد. مقایسه شاخص های خطاسنجی بین روش های برگزیده تجربی با مدل های هوشمند عصبی نشان داد میانگین درصد خطای (MPE) در ANN، CANFIS و مدل تجربی دی سوزا به ترتیب 7، 12 و 43 درصد بود که موید اختلاف قابل توجه بین روش ها می باشد. ضمن آن که ترکیب منطق فازی با شبکه عصبی مصنوعی در قالب مدل CANFIS کارایی لازم را در بهبود نتایج شبکه عصبی مصنوعی نداشت. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد با کاهش متغیرهای ورودی از 4 پارامتر به یک پارامتر بارش، خطای مدل سازی به حداکثر مقدار خود (از % 7=MPE به % 16=MPE) می رسد. در مقابل ساختار بهینه شبکه عصبی به حذف پارامتر میانگین دمای هوا، حساسیت کمتری (از % 7=MPE به % 10=MPE) نشان داد. بنابراین با توجه به محدودیت اطلاعات مورد نیاز روابط تجربی و دقت بالای مدل های هوشمند، کاربرد مدل عصبی قابل توصیه است.
واژه های کلیدی: برآورد رواناب، روش تجربی، شبکه عصبی مصنوعی، عصبی-فازی، حوضه زاینده رود
حمید زارع ابیانه؛ الهام فرخی؛ مجید وظیفه دوست؛ خلیل اژدری
چکیده
چکیده
بررسی وضعیت رطوبت در خاک های تحت کشت گیاهان زراعی، جهت نیل به عملکرد بالا و کاهش آب مصرفی، ضروری می باشد. آگاهی از نحوه توزیع رطوبت در ناحیه ریشه مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش های صحرایی پرهزینه است که مدل های شبیه ساز جایگزین مناسبی در پاسخ گویی به مسائل مربوط به حرکت و توزیع آب هستند. در این پژوهش، بررسی وضعیت رطوبت خاک به کمک ...
بیشتر
چکیده
بررسی وضعیت رطوبت در خاک های تحت کشت گیاهان زراعی، جهت نیل به عملکرد بالا و کاهش آب مصرفی، ضروری می باشد. آگاهی از نحوه توزیع رطوبت در ناحیه ریشه مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش های صحرایی پرهزینه است که مدل های شبیه ساز جایگزین مناسبی در پاسخ گویی به مسائل مربوط به حرکت و توزیع آب هستند. در این پژوهش، بررسی وضعیت رطوبت خاک به کمک مدل شبیه ساز اگروهیدرولوژیکی SWAP صورت گرفت و توانمندی مدل فوق در مقایسه با نتایج میدانی ارزیابی شد. مدل SWAP براساس اطلاعات آبیاری در یک مزرعه پیاز مجهز به سامانه آبیاری قطره ای در منطقه بسطام شاهرود و پارامترهای هیدرولیکی خاک به دست آمده از مدل RETC اجرا گردید. اطلاعات رطوبتی با برداشت نمونه های خاک از محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن، از لایه های 15-0، 30-15، 45-30 و 60-45 به تعداد 9 کرت مورد آزمایش حاصل شد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه سازی با رطوبت مشاهداتی تا عمق 60 سانتی متری در محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن در قالب ترسیم نموداری و محاسبه معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) انجام شد. مقادیر RMSE ، NRMSE و MAE در محل قطره چکان 001/0، 03/0، 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب و در 10 سانتی متری از قطره چکان 08/0، 02/0 و 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب به دست آمد. کم بودن آماره های خطاسنجی محاسبه شده در کاربرد مدل SWAP نشان دهنده دقت مناسب این مدل در شبیه سازی رطوبت توزیعی در منطقه ریشه است. انجام عملیات آبیاری از طریق یک سیستم آبیاری قطره ای با دور آبیاری 48 ساعت انجام شد که عملکردی معادل kg/ha 14780 در مقابل kg/ha 14134 عملکرد برآورد شده توسط مدل را در پی داشت. در مجموع نتایج حاصل حاکی از آن بود که مدل SWAP قادر است پاسخ های معتبری را با صحت و دقت کافی در زمان نسبتاً کوتاهی ارائه نماید. این مدل می تواند به عنوان ابزاری کارآمد و سودمند برای ارزیابی و بهینه سازی رطوبت توزیع شده در ناحیه ریشه گیاهان زراعی مورد استفاده قرار گیرد.
واژه های کلیدی: شبیه سازی رطوبت، مدل SWAP، آبیاری قطره ای، مزرعه پیاز
علی اکبر سبزی پرور؛ حمید زارع ابیانه؛ مریم بیات ورکشی
چکیده
چکیده
دمای خاک از پارامترهای مهم و تأثیر گذار در کلیه فرآیندهای هیدرولوژی و کشاورزی است که اندازه گیری و پیش بینی آن ضروری است. مطالعاتی که تا کنون در زمینه برآورد دمای خاک در مناطق فاقد داده صورت گرفته همگی به اتفاق از مدل های رگرسیونی جهت برآورد دمای خاک استفاده کرده اند. در این پژوهش ضمن استفاده از مدل های رگرسیونی، با بکارگیری سامانه ...
بیشتر
چکیده
دمای خاک از پارامترهای مهم و تأثیر گذار در کلیه فرآیندهای هیدرولوژی و کشاورزی است که اندازه گیری و پیش بینی آن ضروری است. مطالعاتی که تا کنون در زمینه برآورد دمای خاک در مناطق فاقد داده صورت گرفته همگی به اتفاق از مدل های رگرسیونی جهت برآورد دمای خاک استفاده کرده اند. در این پژوهش ضمن استفاده از مدل های رگرسیونی، با بکارگیری سامانه استنتاج تطبیقی عصبی-فازی4 (ANFIS) به عنوان روشی نوین، به پیش بینی دمای خاک در شش عمق مختلف (5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتی متر) اقدام شد. علاوه براین، مهمترین پارامترهای هواشناسی (دمای بیشینه، دمای کمینه، میانگین دمای روزانه، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و سرعت باد) به عنوان عوامل اثرگذار بر دمای خاک در یک دوره 15 ساله (2006-1992) در ایستگاه های مورد مطالعه معرفی می گردند. مطالعه روی داده‌های هواشناسی 3 ایستگاه سینوپتیک زاهدان، تهران و رامسر که دارای اقلیم متفاوتی می باشند، انجام گرفت. یافته ها حاکی از 4 درصد دقت بیشتر روش ANFIS نسبت به روش آماری رگرسیون بود. همچنین دقت پیش‌بینی دمای خاک با روش ANFIS در دو ایستگاه زاهدان و تهران (اقلیم خشک) به ترتیب 12 درصد و 5/4 درصد بهتر از رامسر (اقلیم مرطوب) بود. مقدار ضریب همبستگی (r) بین دمای خاک پیش بینی شده توسط شبکهANFIS و مدل رگرسیون انتخابی با دمای واقعی خاک، نشان داد که با افزایش عمق خاک مقدار r کاهش می یابد. نتایج همچنین نشان داد که بر خلاف مناطق خشک، در اقلیم مرطوب رامسر با افزایش عمق خاک دقت پیش بینی تا 18 درصد افزایش می یابد، در حالیکه در دو ایستگاه زاهدان و تهران دقت پیش بینی دمای خاک در لایه های کم عمق تا 10 درصد بیشتر از لایه‌های عمیق می باشد.
واژه های کلیدی: دمای خاک، مدل های رگرسیونی، ANFIS، اقلیم خشک، اقلیم مرطوب
حمید زارع ابیانه؛ مریم بیات ورکشی؛ صفر معروفی؛ رضا امیری چایجان
چکیده
چکیده
مطالعه حاضر به منظور استفاده از حداقل پارامترهای هواشناسی در پیش بینی تبخیر تعرق گیاه مرجع در منطقه همدان برای سال های 1376 و 1377 صورت گرفته است. بدین منظور، با استفاده از آزمون پیرسون، شش پارامتر هواشناسی مورد نیاز در روش پنمن مانتیث فائو-56 که شامل دماهای حداکثر و حداقل، مقادیر رطوبت نسبی حداقل و حداکثر، سرعت باد در ارتفاع دو متری ...
بیشتر
چکیده
مطالعه حاضر به منظور استفاده از حداقل پارامترهای هواشناسی در پیش بینی تبخیر تعرق گیاه مرجع در منطقه همدان برای سال های 1376 و 1377 صورت گرفته است. بدین منظور، با استفاده از آزمون پیرسون، شش پارامتر هواشناسی مورد نیاز در روش پنمن مانتیث فائو-56 که شامل دماهای حداکثر و حداقل، مقادیر رطوبت نسبی حداقل و حداکثر، سرعت باد در ارتفاع دو متری و ساعت آفتابی روزانه می شوند، به صورت چهار سناریوی اطلاعاتی با یکدیگر ترکیب و به کاربرده شدند (که تحت عنوان شماره 1، 2، 3 و 4 نام گذاری شدند). با اعمال این سناریوها بر مدل های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (ANFIS) در محیط نرم افزاری MATLAB، تبخیر تعرق گیاه مرجع منطقه تخمین گردید. به منظور ارزیابی نتایج هر یک از سناریوهای مورد استفاده، از مقادیر واقعی تبخیر تعرق مرجع (لایسیمتری) استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش تعداد اطلاعات در لایه ورودی لزوماً منجر به بهبود نتایج مدل های هوشمند نمی شود. سناریوی اطلاعاتی شماره 2 که شامل سه پارامتر دمای حداقل و حداکثر هوا و ساعت آفتابی روزانه بود، در هر دو مدل ANN و ANFIS برآوردهای معقول و یکسانی در بر داشت. در این سناریو مقادیر حداقل معیار مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و حداکثر ضریب تعیین (R2) در مرحله آزمایش به ترتیب معادل 09/0 و 07/0 میلی متر بر روز و 90/0 بودند. در مجموع بین نتایج شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی از نظر آماره‌های خطاسنجی اختلاف قابل ملاحظه ای مشاهده نشد. ضمن آن که این دو نسبت به نیاز اطلاعاتی در لایه ورودی خود دارای حساسیت یکسان بودند. مدل شبکه عصبی پس از 26 تکرار محاسباتی در مقایسه با سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی که با 40 تکرار محاسباتی بود، سریع تر به جواب مناسب دست یافت. همچنین برآوردهای شبکه های عصبی با روش استاندارد پنمن مانتیث نیز مقایسه گردید، که نشان دهنده دقت و توانمندی قابل ملاحظه مدل های هوشمند (RMSE معادل 09/0 میلی متر بر روز) نسبت به روش استاندارد (RMSE معادل 34/0 میلی متر بر روز)، برای تخمین تبخیر تعرق گیاه مرجع می باشد.
واژه‌های کلیدی: تبخیر تعرق گیاه مرجع، آزمون پیرسون، مدل های هوشمند، همدان
حمید زارع ابیانه؛ عادل قاسمی؛ مریم بیات ورکشی؛ صفر معروفی
چکیده
چکیده
تبخیر تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی در کشاورزی، نقش قابل توجهی در مدیریت منابع آب دارا می باشد. بنابراین استفاده از یک روش دقیق یکی از مراحل اساسی در توسعه کشاورزی، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این تحقیق به منظور تعیین دقیق تبخیر- تعرق گیاه سیر، با استفاده از اندازه گیری لایسیمتری و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، یک مدل ...
بیشتر
چکیده
تبخیر تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی در کشاورزی، نقش قابل توجهی در مدیریت منابع آب دارا می باشد. بنابراین استفاده از یک روش دقیق یکی از مراحل اساسی در توسعه کشاورزی، بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این تحقیق به منظور تعیین دقیق تبخیر- تعرق گیاه سیر، با استفاده از اندازه گیری لایسیمتری و شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، یک مدل مناسب بدین منظور ارائه شد. بدین منظور از داده های هواشناسی دماهای حداکثر و حداقل هوا، مقادیر رطوبت نسبی حداکثر و حداقل، سرعت باد و ساعات آفتابی روزانه در نرون های لایه ورودی استفاده گردید. اندازه گیری تبخیر-تعرق گیاه سیر به کمک چهار دستگاه لایسیمتر زهکش دار به ابعاد 2×2×2 متر مستقر در ایستگاه کلیماتولوژی دانشکده کشاورزی طی سال های 1385، 1386 و 1387 انجام شد. آماره های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، انحراف معیار میانگین قدر مطلق خطا (STDMAE) و ضریب تعیین (R2)، به منظور ارزیابی روش های بکار برده شده استفاده گردید. نتایج مبین عملکرد مناسب شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه با الگوریتم پس انتشار خطا در پیش بینی تبخیر- تعرق گیاه سیر بود. نتایج نشان داد که مقادیر RMSE، MAE، STDMAE و R2 برای آرایش 1-6-6 بر پایه قانون آموزش لونبرگ مارکوات و تابع محرک سیگموئید به ترتیب 088/0 میلیمتر بر روز، 07/0 میلیمتر بر روز، 061/0 میلیمتر بر روز و 88/0 به دست آمد. نتایج نشان داد میانگین روزانه نیاز آبی گیاه سیر معادل 3/8 میلی متر از لایسیمتر و 5/6 میلی متر از شبکه عصبی به دست آمد. بطورکلی، مقایسه عملکرد شبکه ANN با مقادیر لایسیمتری نشان داد که دقت شبکه عصبی مصنوعی در حد قابل قبولی بوده است. همچنین مشخص گردید که مدل مطلوب شبکه عصبی مصنوعی در حالت تغییرات افزایشی نسبت به دمای حداکثر هوا، دارای بیشترین حساسیت و نسبت به پارامتر حداقل رطوبت نسبی، کمترین حساسیت را دارد.
واژه های کلیدی: شبکه های عصبی مصنوعی، تبخیر- تعرق، لایسیمتر، سیر، همدان
علی اکبر سبزی پرور؛ فرزین تفضلی؛ حمید زارع ابیانه؛ محمد موسوی بایگی؛ محمد غفوری؛ سید اسدالله محسنی موحد؛ زهره مریانجی
چکیده
چکیده
با توجه به ضرورت برآورد تبخیر- تعرق در مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری و ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی بازده وتأمین نیاز آبی گیاهان، تعیین دقیق تبخیر-تعرق گیاه مرجع بسیار مهم و حیاتی می‌باشد. با توجه به مشکلات متعددی که در به‌کارگیری لایسیمترها وجود دارد، استفاده از مدل‌هایی که بتواننداین فرآیند را با دقت نسبتاً ...
بیشتر
چکیده
با توجه به ضرورت برآورد تبخیر- تعرق در مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری و ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی بر روی بازده وتأمین نیاز آبی گیاهان، تعیین دقیق تبخیر-تعرق گیاه مرجع بسیار مهم و حیاتی می‌باشد. با توجه به مشکلات متعددی که در به‌کارگیری لایسیمترها وجود دارد، استفاده از مدل‌هایی که بتواننداین فرآیند را با دقت نسبتاً مطلوبی شبیه سازی و برآورد نمایند، امری ضروری بنظر می‌رسد. در این راستا، مدل‌های تبخیر-تعرقی که به مولفه‌های تابش نیاز دارند، به دلیل عدم دسترسی به داده‌های واقعی تابش، کمتر مورد استقبال کاربران قرار گرفته است. در این تحقیق، 4 مدل تبخیر-تعرق گیاه مرجع: جنسن هیز اصلاح شده (JH1)، جنسن-هیز (JH2)، پنمن-مانتیث فائو 56 (PMF56)، و پنمن-مانتیث فائو با تابش ایرماک (PMFI) برای تخمین تبخیر-تعرق مرجع روزانه چمن (ETo) در اقلیم سرد نیمه خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. تابش کل(Rs) مورد نیاز با 4 مدل شامل: آنگستروم، پاتریج، دانشیار و صباغ محاسبه شد. در مجموع، 16 سناریوی مختلف تولید و تحت بررسی قرار گرفتند. واسنجی نتایج ETo بدست آمده با داده‌های چهار لایسیمتر زهکش دار در دوره رشد (اردیبهشت آبان) برای دو سال و با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، MBE، و t انجام گرفت. نتایج بررسی نشان داد که از 16 سناریوی مطالعه شده، مدل جنسن-هیز که معادله تابش دانشیار در آن به‌کار گرفته شده است، در مقایسه با سایر مدل‌ها، مقدار ETo را در سطح معنی‌دار (5 % p< ) و با دقتی بهتر از مدل PMF56 در اقلیم سرد نیمه خشک همدان برآورد می‌نماید (85./ 0R2 >). نتایج برآورد مدل PMF56 با تابش کل (Rs) محاسبه شده به روش پاتریج و تابش خالص محاسبه شده به روش ایرماک، از نظر دقت برآورد در جایگاه بعدی قرار گرفت. اگر چه استفاده همه گیر از مدل تابش آنگستروم، در اغلب سناریوهایی که از مدل تابش آنگستروم استفاده شده بود، نتایج مطلوبی به‌دست نیامد. این تحقیق نشان داد، در صورتی که مدل مناسب تابش به‌کار برده شود، می‌توان مدل‌های ساده‌تر ETo را جهت تخمین مقدار تبخیر-تعرق مرجع روزانه جایگزین مدل‌های ترکیبی نظیر PMF56 نمود. تکرار این تحقیق برای محاسبه ETo ، با هدف استفاده بهینه از مدل‌های تابش در سایر اقلیم‌ها نیز توصیه می‌گردد.
واژه‌های کلیدی: مدل‌های تبخیر- تعرق گیاه مرجع، لایسیمتر زهکشدار، مدل‌های تابش ، اقلیم سرد نیمه خشک.
