علوم خاک
مهسا حسنپور کاشانی؛ شکراله اصغری
چکیده
آب قابل استفاده خاک (SAW) از تفاضل دو نقطه مهم و کاربردی منحنی رطوبتی خاک (رطوبتهای ظرفیت مزرعهای و پژمردگی دائم) بهدست میآید؛ روش مستقیم اندازهگیری این نقاط رطوبتی خاک مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی میباشد. بنابراین اخیراً از روشهای غیر مستقیم مانند توابع انتقالی رگرسیونی و مدلهای هوشمند برای تخمین این متغیرهای ...
بیشتر
آب قابل استفاده خاک (SAW) از تفاضل دو نقطه مهم و کاربردی منحنی رطوبتی خاک (رطوبتهای ظرفیت مزرعهای و پژمردگی دائم) بهدست میآید؛ روش مستقیم اندازهگیری این نقاط رطوبتی خاک مستلزم صرف وقت و هزینه زیادی میباشد. بنابراین اخیراً از روشهای غیر مستقیم مانند توابع انتقالی رگرسیونی و مدلهای هوشمند برای تخمین این متغیرهای دیریافت خاک استفاده گردیده است. هدف از این پژوهش، مقایسه عملکرد سه مدل هوشمند نروفازی (NF)، برنامهریزی بیان ژن (GEP) و جنگل تصادفی (RF) در برآورد SAW از روی ویژگیهای زودیافت خاک بود. در این تحقیق، دادههای اندازهگیری شده مربوط به تعداد 102 نمونه خاک سطحی دشت اردبیل شامل مقادیر ذرات شن، سیلت، رس، میانگین و انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی و SAW مورد استفاده قرار گرفت. دادهها بهطور تصادفی به دو گروه آموزشی (82 نمونه) و آزمونی (20 نمونه) تقسیم شدند. شش تابع SAW با ترکیب متفاوت از متغیرهای زودیافت خاک بهعنوان ورودی مدل انتخاب و مدلهای NF، GEP و RF برای هر کدام اجرا گردید. نتایج مدلها بیانگر آن بود که کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک، دو متغیر ورودی مهم و اثرگذار در برآورد SAW بودند. مقادیر آمارههای ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس دادههای آزمونی برابر 73/0، % g g-1 51/2، % g g-1 09/0 و 71/0، 76/0، % g g-1 10/3 ، % g g-1 41/1 - و 56/0، 68/0، % g g-1 30/3 ، % g g-1 45/1 - و 50/0 بهترتیب برای بهترین مدل NF، GEP و RF تعیین شد. مقایسه نتایج آمارههای ارزیابی مدلها نشان داد که مدل NF به علت داشتن مقدار کم RMSE، مقدار نزدیک به صفر ME و مقدار زیاد NS نسبت به دو مدل دیگر از خطای پایین و دقت بالا در برآورد SAW برخوردار بود.
علوم خاک
شکراله اصغری؛ کیمیا حیدری؛ مهسا حسنپور کاشانی؛ حسین شهاب آرخازلو
چکیده
اندازهگیری مستقیم میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر بهعنوان یکی از شاخصهای مهم برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، کاری وقتگیر و پرهزینه است. هدف پژوهش حاضر مقایسه دقت مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) و دو مدل هوشمند شامل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) در برآورد MWD از روی متغیرهای زودیافت و سهلالوصول خاک ...
بیشتر
اندازهگیری مستقیم میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر بهعنوان یکی از شاخصهای مهم برای ارزیابی پایداری ساختمان خاک، کاری وقتگیر و پرهزینه است. هدف پژوهش حاضر مقایسه دقت مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) و دو مدل هوشمند شامل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) در برآورد MWD از روی متغیرهای زودیافت و سهلالوصول خاک بود. برای این منظور، 80 نمونه خاک سطحی دستخورده و دستنخورده از عمق صفر تا cm 10 اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی منطقه فندقلوی استان اردبیل جمعآوری شد. سپس برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی زودیافت آنها و میانگین وزنی قطر (MWD) خاکدانههای تر مطابق روشهای معمول و استاندارد تعیین گردید. دادهها بهطور تصادفی به دو مجموعه آموزشی (60 داده) و آزمونی (20 داده) تقسیم گردید. مدلهای MLR، ANN و GEP بهترتیب با بهکارگیری نرمافزارهای SPSS، MATLAB و Gene Xpro Tools ایجاد شدند. نتایج نشاندهنده همبستگی مثبت و معنیدار (**59/0 r=) بین شن و کربن آلی خاک بود. شن، کربن آلی و میانگین هندسی قطر (GMD) خاکدانههای خشک از مهمترین متغیرهای ورودی مدلها در برآورد MWD خاکدانههای تر بودند. براساس دادههای آزمونی، مقادیر ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) برابر 52/0، mm 48/0، mm 13/0 و 48/0، 85/0، mm 30/0 ، mm 03/0 و 78/0، 79/0، mm 35/0، mm 10/0 - و 95/0 بهترتیب در بهترین مدل MLR، ANN و GEP بهدست آمد. بنابراین مدل MLR در مقایسه با مدلهای هوشمند از دقت کمتری و خطای بیشتری در برآورد MWD برخوردار بود؛ مدل ANN به علت داشتن R2 و NS بالا و RMSE پایین توانست در مقایسه با دو مدل دیگر، MWD خاکدانههای تر را با دقت زیاد و خطای کم در منطقه مورد مطالعه تخمین بزند.
علوم خاک
شکراله اصغری؛ مهسا حسنپور کاشانی؛ حسین شهاب آرخازلو
چکیده
اطلاع از مقاومت فروروی (PR) خاک از نظر جوانهزنی بذر، رشد ریشه و عملیات خاکورزی اهمیت فراوان دارد. اندازهگیری مستقیمPR خاک بهدلیل تغییرپذیری مکانی و زمانی شدید آن، کاری پرزحمت و گران میباشد. هدف از این پژوهش، ارایه مدلهای رگرسیون خطی (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد PR از روی ویژگیهای ...
بیشتر
اطلاع از مقاومت فروروی (PR) خاک از نظر جوانهزنی بذر، رشد ریشه و عملیات خاکورزی اهمیت فراوان دارد. اندازهگیری مستقیمPR خاک بهدلیل تغییرپذیری مکانی و زمانی شدید آن، کاری پرزحمت و گران میباشد. هدف از این پژوهش، ارایه مدلهای رگرسیون خطی (MLR)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) برای برآورد PR از روی ویژگیهای زودیافت خاک بود. در مجموع 80 نمونه خاک سطحی (0 تا cm 10) دستخورده و دستنخورده (با استفاده از استوانههای استیل به قطر و ارتفاع 5 سانتیمتر) از اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی منطقه فندقلوی اردبیل در تابستان 1402 برداشته شد سپس برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی زودیافت خاک در آنها اندازهگیری شد. مقاومت فروروی خاک بهطور درجا در محل با استفاده از یک فروسنج مخروطی تعیین گردید و همزمان رطوبت خاک مزرعه در استوانهها اندازهگیری شد. دادهها بهطور تصادفی به دو گروه آموزشی (60 نمونه) و آزمونی (20 نمونه) تقسیم گردید. مدلهای MLR، ANN و GEP بهترتیب با استفاده از نرمافزارهای SPSS، MATLAB و Gene Xpro Tools ایجاد شدند. نتایج مدلسازی نشان داد که رطوبت خاک مزرعه، سیلت و جرم مخصوص ظاهری نسبی، مهمترین متغیرهای ورودی در برآورد PR خاک بودند. مقادیر آمارههای ضریب تبیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و ضریب نش-ساتکلیف (NS) براساس دادههای آزمونی برابر 44/0، MPa 19/1، MPa 19/0 و 36/0، 92/0، MPa 41/0، MPa 05/0- و 92/0، 79/0، MPa 91/0، MPa 13/0 و 63/0 بهترتیب برای بهترین مدل MLR، ANN و GEP تعیین گردید. براساس نتایج آمارههای ارزیابی مدلها، میتوان گفت که در منطقه مورد مطالعه، مدل ANN از بیشترین دقت و مدل MLR از کمترین دقت در برآورد PR خاک برخوردار بود.
علوم آب
هاجر نوروززاده؛ مهسا حسنپور کاشانی؛ علی رسول زاده
چکیده
تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی از جمله عوامل مهمی هستند که بر جریان رودخانه تاثیر میگذارند. هدف این مطالعه، تعیین سهم هر کدام از عوامل تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی بر تغییرات دبی رودخانه قرهسو یکی از مهمترین رودخانههای استان اردبیل در دو ایستگاه سامیان و دوست بیگلو با استفاده از روشهای الاستیسیته محور ...
بیشتر
تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی از جمله عوامل مهمی هستند که بر جریان رودخانه تاثیر میگذارند. هدف این مطالعه، تعیین سهم هر کدام از عوامل تغییرات اقلیمی و فعالیتهای انسانی بر تغییرات دبی رودخانه قرهسو یکی از مهمترین رودخانههای استان اردبیل در دو ایستگاه سامیان و دوست بیگلو با استفاده از روشهای الاستیسیته محور (بودیکو محور و روش ناپارامتری) میباشد. در این تحقیق، ابتدا بهمنظور تعیین نقطه تغییر مقدار رواناب رودخانه و تقسیمبندی دوره پایه و تغییر از آزمون پتیت در طول دوره آماری 1361- 1398 استفاده شد. این آزمون در نرمافزار Xlstat انجام شد. با توجه به نتایج این آزمون در سال 1376 یک تغییر در سری زمانی جریان سالانه رخ داد که از سال 1361 تا 1376 بهعنوان دوره پایه و از سال 1377 تا 1398 بهعنوان دوره تغییرات در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از روشهای الاستیسیته محور سهم هر کدام از این عوامل تعیین گردید. نتایج نشان داد که در ایستگاه هیدرومتری سامیان سهم تغییرات اقلیمی برابر 74/11-63/7 درصد و سهم فعالیتهای انسانی برابر 37/92-26/88 درصد میباشد. در ایستگاه هیدرومتری دوستبیگلو نیز سهم تغییرات اقلیمی برابر 87/3-29/2 درصد و سهم فعالیتهای انسانی برابر 71/97-13/96 درصد میباشد. با توجه به نتایج حاصل در هر دو ایستگاه، تأثیر فعالیتهای انسانی (بیشتر از 88 درصد) بر روی رواناب حوضه به مراتب بیشتر از تغییرات اقلیمی (کمتر از 11 درصد) میباشد. بنابراین، جلوگیری از انجام فعالیتهای انسانی مؤثر در کاهش دبی رودخانه، در حل و مدیریت مشکلات آبی حوضه ضروری بنظر میرسد.
