مهنوش فرزادمهر، مهدی دستورانی، عباس خاشعی سیوکی، وحیدرضا جلالی موخر،
دوره ۱۱، شماره ۲۲ - ( ۸-۱۳۹۹ )
چکیده
هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یک ویژگی مهم فیزیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر است. از آنجاییکه اندازه گیری این ویژگی به روشهای مستقیم مزرعه ای و آزمایشگاهی دشوار، زمانبر و هزینه بر است، از روشهای غیرمستقیم استفاده می شود. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک از روی خصوصیات زودیافت خاک به کمک روش برنامهریزی بیان ژن، تعدادی از توابع انتقالی و مدل روزتا و مقایسه آنها با یکدیگر است. در این پژوهش از مجموعه دادهای با اطلاعات خاکشناسی ۱۵۱ نمونه خاک که از منطقه ای در بجنورد گردآوری شده بود استفاده شد. ویژگیهای خاک شامل درصد شن، سیلت، رس، درصد کربن آلی، درصد مواد خنثی شونده، هدایت الکتریکی، رطوبت اشباع، اسیدیته، جرم مخصوص ظاهری و جرم مخصوص حقیقی خاک بود. با استفاده از این ویژگیها به عنوان پارامترهای ورودی به مدل برنامه ریزی بیان ژن، فرآیند مدلسازی انجام شد. برنامه ریزی بیان ژن از میان این ویژگیها، تنها از چهار پارامتر درصد شن، سیلت، وزن مخصوص ظاهری و وزن مخصوص حقیقی در تابع ایجاد شده برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع استفاده کرد. این مدل با ریشه خطای میانگین مربعات (RMSE) برابر با ۲/۸۴ سانتیمتر بر روز و R۲ برابر با ۰/۹۱ بهترین عملکرد را در مقایسه با سایر توابع انتقالی نشان داد. پس از برنامهریزی بیان ژن، تابع انتقالی جبرو (۱۹۹۲) با جذر میانگین مربعات خطای برابر با ۷۴/۴ سانتیمتر بر روز و مقدار R۲ برابر ۰/۸۲ بهترین تابع انتقالی میان سایر توابع انتقالی و روزتا بود. مدل ساکستون و همکاران (۱۹۸۶) کمترین دقت برآورد هدایت هیدورلیکی اشباع را در میان روشهای استفاده شده داشت. به دلیل تفاوت دادههای استفاده شده برای ایجاد هر یک از توابع انتقالی و تغییرات مکانی بالای هدایت هیدرولیکی اشباع، میان روشهای مختلف مورد استفاده تفاوت زیادی از نظر خطای RMSE، MAE و MBE بود. برای داده های مورد استفاده در این پژوهش برنامه ریزی بیان ژن عملکرد بهتری داشت و تعیین ساختار مدل و پارامترهای موثر برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع توسط برنامه، از مزایای آن است.
