برآورد بارش موثر به روش حل معکوس و تخمین آن با به کارگیری هوش مصنوعی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)

محتشمی, سهیلا; لیاقت, عبدالمجید

doi:10.22098/mmws.2022.11706.1161

برآورد بارش موثر به روش حل معکوس و تخمین آن با به کارگیری هوش مصنوعی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

² استاد، گروه آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

10.22098/mmws.2022.11706.1161

چکیده

بارش موثر نشان دهنده میزان بارندگی ذخیره شده در ناحیه ریشه گیاه برای رفع نیازهای تبخیر- تعرق است. تخمین بارش موثر از مولفه‌های ضروری در مدیریت منابع آب، تصمیم گیری‌های برنامه‌ریزی آبیاری و یک عامل راهنما برای تخمین تولید محصول محسوب می‌شود. در این پژوهش باران موثر به روش حل معکوس با استفاده از اطلاعات عملکرد محصول گندم دیم در استان کرمانشاه برآورد شده و میزان هم‌بستگی میان داده‌های مختلف هواشناسی نظیر دمای کمینه و بیشینه، سرعت باد، ساعات آفتابی، رطوبت نسبی، GDD و بارش با بارش موثر بررسی و این پارامترها از نظر میزان همخوانی اولویت بندی و موثرترین پارامترها برای مدل‌سازی به کار گرفته شدند. با توجه به نیاز به داده‌های هواشناسی و عملکرد محصول گندم دیم، از داده‌های هواشناسی استان کرمانشاه که شامل 10 ایستگاه هواشناسی بوده، استفاده شد. ابتدا به کمک رابطه دورنبوس کسام، تبخیر- تعرق واقعی محصول گندم دیم در محدوده مطالعاتی محاسبه و در نتیجه مقدار بارش موثر برآورد شد. میزان بارش موثر برآورد شده در مقطع زمانی مورد مطالعه و در طی رشد محصول گندم دیم بین 85/119 تا 90/279 میلی‌متر متغیر بوده ‌است. سپس، به منظور برآورد دقیق، مدل‌هایی برای تخمین بارش موثر در استان کرمانشاه به کمک شبکه عصبی توسعه داده شد. ابتدا تاثیر هریک از داده‌ها بر بارش موثر به روش هم‌بستگی پیرسون، بررسی و در چند سناریو موثرترین پارامترها برای مدل‌سازی به کار گرفته شدند. مدل‌ها با معیارهای MBE، RMSE و D ارزیابی شدند. در نهایت، بارش با هم‌بستگی 99/0 به‌عنوان موثرترین پارامتر در تخمین بارش موثر شناخته و به‌عنوان بهترین مدل‌ برای تخمین بارش موثر در استان کرمانشاه برگزیده شد. در واقع، می‌توان با داشتن پارامتر بارش با دقت بسیار خوبی میزان بارش موثر را برای استان کرمانشاه پیش‌بینی نمود. ضریب تبیین پیش‌بینی بارش موثر به کمک این مدل 99/0 و مقدار RMSE و MBE آن برای داده‌های تست 61/4 و 4/1- میلی-متر برآورد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات