fa برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک به روش برنامه ‌ریزی بیان ژن و مقایسه آن با توابع انتقالی تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11px;"><strong><span style="color:black;">&nbsp;&nbsp;هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یک ویژگی مهم فیزیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر است. از آنجاییکه اندازه&rlm; گیری این ویژگی به روش&rlm;های مستقیم مزرعه &rlm;ای و آزمایشگاهی دشوار، زمانبر و هزینه &rlm;بر است، از روش&rlm;های غیرمستقیم استفاده می &rlm;شود. هدف از این پژوهش برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک از روی خصوصیات زودیافت خاک به کمک روش برنامه&rlm;ریزی بیان ژن، تعدادی از توابع انتقالی و مدل روزتا و مقایسه آن&rlm;ها با یکدیگر است. در این پژوهش از مجموعه داده&rlm;ای با اطلاعات خاک&rlm;شناسی 151 نمونه خاک که از منطقه &rlm;ای در بجنورد گردآوری شده بود استفاده شد. ویژگی&rlm;های خاک شامل درصد شن، سیلت، رس، درصد کربن آلی، درصد مواد خنثی &rlm;شونده، هدایت الکتریکی، رطوبت اشباع، اسیدیته، جرم مخصوص ظاهری و جرم مخصوص حقیقی خاک بود. با استفاده از این ویژگی&rlm;ها به عنوان پارامترهای ورودی به مدل برنامه &rlm;ریزی بیان ژن، فرآیند مدل&rlm;سازی انجام شد. برنامه&rlm; ریزی بیان ژن از میان این ویژگی&rlm;ها، 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 (</span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">RMSE</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">) برابر با 2/84 سانتیمتر بر روز و </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">R²</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> برابر با 0/91 بهترین عملکرد را در مقایسه با سایر توابع انتقالی نشان داد. پس از برنامه&rlm;ریزی بیان ژن، تابع انتقالی جبرو (1992) با جذر میانگین مربعات خطای برابر با 74/4 سانتیمتر بر روز و مقدار </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">R²</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> برابر 0/82 بهترین تابع انتقالی میان سایر توابع انتقالی و روزتا بود. مدل ساکستون و همکاران (1986) کمترین دقت برآورد هدایت هیدورلیکی اشباع را در میان روش&rlm;های استفاده شده داشت. به دلیل تفاوت داده&rlm;های استفاده شده برای ایجاد هر یک از توابع انتقالی و تغییرات مکانی بالای هدایت هیدرولیکی اشباع، میان روش&rlm;های مختلف مورد استفاده تفاوت زیادی از نظر خطای </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">RMSE</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;">، </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">MAE</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> و </span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;">MBE</span></span></span></strong><strong><span style="color:black;"> بود. برای داده &rlm;های مورد استفاده در این پژوهش برنامه &rlm;ریزی بیان ژن عملکرد بهتری داشت و تعیین ساختار مدل و پارامترهای موثر برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع توسط برنامه، از مزایای آن است.</span></strong></span></div> <div style="text-align: justify;">Saturated hydraulic conductivity of soil is an important physical property of soil that affects water movement in soil, Since the measurement of saturated hydraulic conductivity by direct methods in the field or in the laboratory is hard, time-consuming and costly, the indirect methods are being used.The aim of this study is to estimate the saturated hydraulic conductivity from other soil properties by using the Gene Expression Programming (GEP) method and some well-known pedotransfer functions and the Rosetta model, and then to compare their performances. A dataset including 151 soil samples obtained from a site in Bojnord province was used in this study. The soil properties used were sand, silt and clay percentage, organic carbon percentage, TNV, EC, saturated moisture, pH, bulk density and particle density. Modeling process using the GEP was done by using all of these properties as input parameters. The GEP model used only four properties, sand and silt percentages, bulk density and particle density, in its developed function to estimate saturated hydraulic conductivity. This model with RMSE=2.84 (cm/d) and R²=0.91 showed the best performance in comparison to the other pedotransfer functions. After the GEP, the Jabro (1992) pedotransfer function with RMSE = 4.74 (cm/d) and R² = 0.82 was the best model in comparison to the rest of the pedotransfer functions and the Rosetta model. Saxton et al (1986), had the least accurate k_s estimation among all methods. Since different data sets had been used to develop each of the pedotransfer functions and also because of high spatial variability of k_s, there was a large difference between RMSE, MAE and MBE errors of the used methods. For the dataset of this study, the GEP model showed the best performance in estimating k_s among other methods and its advantages were choosing model structure and important parameters to estimate k_s.</div> &nbsp;<br> &nbsp; الگوریتم برنامه‌ریزی بیان ژن, الگوریتم تکاملی, توابع انتقالی, روش‌ های غیرمستقیم, مدل روزتا Evolutionary Algorithm, Gene Expression Programming Algorithm, Indirect Methods, Pedotransfer Functions, Rosetta 155 164 http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1102-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahnoosh Farzadmehr مهنوش فرزادمهر mahnooshfr@gmail.com 100319475328460010208 100319475328460010208 No university of birjand گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند Mehdi Dastourani مهدی دستورانی mdastourani@birjand.ac.ir 100319475328460010209 100319475328460010209 Yes university of birjand گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند Abbas Khashei Siuki عباس خاشعی سیوکی abbaskhashei@yahoo.com 100319475328460010210 100319475328460010210 No university of birjand گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند Vahidreza Jalali Moakhar وحیدرضا جلالی موخر v.jalali@uk.ac.ir 100319475328460010211 100319475328460010211 No university of Kerman گروه خاکشناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان