مقایسه عملکرد مدلهای خطی تعمیمیافته، جنگل تصادفی و درخت گرادیان بوستینگ در برآورد تبخیر- تعرق گیاه مرجع (مطالعه موردی: دشت سیستان)

تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع یکی از مهمترین مولفهها در مطالعات هیدرولوژی، برنامهریزی آبیاری و مدیریت منابع آب است. در این پژوهش به ارزیابی مدلهای خطی تعمیمیافته، جنگل تصادفی و درخت گرادیان بوستینگ در شرایط دادههای اقلیمی منطقه سیستان پرداخته شد. دادههای مورد استفاده شامل دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای میانگین، رطوبت حداکثر، رطوبت حداقل، رطوبت میانگین، بارش، ساعات آفتابی، سرعت باد و تبخیر از تشت بین سالهای ۱۳۸۷ تا ۱۳۹۶ بود. با ارائه الگوهای مختلف شامل ترکیبی از پارامترهای هواشناسی بهعنوان ورودیهای مدل در مقیاس زمانی روزانه، مقدار تبخیر- تعرق توسط مدلهای پیشنهادی بهعنوان خروجی مدل برآورد شد. همچنین قابلیت پیشبینی این مدلها، در مقایسه نتایج آنها با نتایج روش فائو- پنمن- مانتیث بهعنوان روش مبنا ارزیابی شد. در بین الگوهای مورد بررسی، الگوی M۱ که دارای بیشترین تعداد پارامترهای هواشناسی ورودی (۱۰ پارامتر) بود، با کمترین خطا ۰/۶۳۳ RMSE = و ۰/۴۵۱ MAE = و بیشترین ضریب همبستگی ۰/۹۹۳ R= برای مدل درخت گرادیان بوستینگ، بهترین عملکرد را در بین مدلها و الگوهای بالا نشان داد. با انجام فرایند حساسیتسنجی پارامترها، دمای هوا بهعنوان مهمترین متغیر موثر برای الگوهای انتخابی در هر سه مدل مطالعهشده، بهدست آمد. بنابراین افزایش دقت و صحت دادههای دما، میتواند به افزایش دقت مدلهای پیشنهادی کمک کند. استفاده از مدل درخت گرادیان بوستینگ توانست بیش از ۷۰ درصد، زمان اجرای مدل را در مقایسه با سایر مدلهای مورد مطالعه کاهش دهد. درنهایت این پژوهش، مدل درخت گرادیان بوستینگ را برای برآورد تبخیر- تعرق در منطقه دشت سیستان توصیه میکند.

Keywords:

FAO Penman-Monteith method , Meteorological parameters , Sensitivity analysis , Air temperature , روش فائو- پنمن- مانتیث , پارامترهای هواشناسی , حساسیتسنجی , دمای هوا