مقالات آب و خاك (علوم و صنايع كشاورزي)

فرآيند نفوذ آب به خاك يکي از مهمترين اجزاي چرخه آبي در طبيعت است. از سوي ديگر، اندازه گيري آن دشوار، زمان بر و پرهزينه مي باشد. در پژوهش حاضر، امکان برآورد نفوذ تجمعي آب به خاک، در زمان هايي مشخص از آغاز فرآيند نفوذ با استفاده از ويژگي هاي زوديافت خاک و به کمک شبکه هاي عصبي مصنوعي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، داده هاي حاصل از آزمايش هاي نفوذپذيري به روش استوانه هاي مضاعف در 210 نقطه از مناطق مختلف کشور، جمع آوري شد. همچنين، با حفر پروفيل در نزديکي نقاط اندازه گيري نفوذ آب به خاک، لايه هاي پدوژنيک خاک مشخص و از دو افق بالايي نمونه برداري و ويژگي هاي رطوبت اوليه، جرم ويژه ظاهري خاک، فراواني نسبي ذرات، ميزان ماده آلي، درصد سنگريزه (قطر ذرات بزرگتر از 2 ميلي متر)، ميزان آهک، رطوبت ظرفيت زراعي و رطوبت پژمردگي دايم اندازه گيري شد. به منظور برآورد نفوذ تجمعي در زمان هاي 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 90، 120، 150، 180، 210، 240، 270 دقيقه پس از شروع نفوذ آب به خاك و زمان نفوذ پايه از شبکه هاي عصبي مصنوعي پرسپترون چندلايه استفاده گرديد. در اين پژوهش، دو گونه شبکه عصبي پي ريزي شد. در شبکه هاي عصبي گونه نخست، ويژگي هاي افق سطحي، به صورت سلسله مراتبي، به عنوان متغيرهاي ورودي مورد استفاده قرار گرفت. در شبکه هاي عصبي گونه دوم، از ويژگي هاي دو افق پدوژنيکي و به روش تحليل مولفه هاي اصلي به عنوان متغيرهاي ورودي استفاده گرديد. نتايج ارزيابي اعتبار شبکه هاي مورد استفاده حاکي از آن بود که شبکه هاي گونه نخست با مقادير آماره RMSE بين 1.136 تا 9.312 سانتي متر، بهترين عملکرد را در برآورد نفوذ تجمعي در تمامي زمان هاي مورد بررسي داشتند. همين طور، شبکه هاي عصبي گونه نخست با ميانگين RMSD معادل با 6.307 سانتي متر بهترين عملکرد را در برآورد منحني نفوذ تجمعي داشتند.

 نسخه قابل چاپ