تحلیل عدم قطعیت مدل سازی زراعی-هیدرولوژیکی توزیعی و زیرروزانه یک سیستم زارعی کشت نیشکر با مدیریت ترکیبی زهکشی زیرزمینی آزاد/کنترل شده

با وجود قابلیت بالای مدل های زراعی-هیدرولوژیکی مزرعه-مقیاس در شبیه سازی اندرکنش رشد گیاه با انتقال آب و املاح، نتایج حاصل از آن ها در معرض درجات مختلفی از عدم قطعیت قرار دارد. از این رو، تحلیل عدم قطعیت این مدل ها به منظور در دست داشتن برآوردی کمی از درجه استحکام نتایج مدل اهمیت می یابد. در این مطالعه، عدم قطعیت کاربرد توزیعی و زیرروزانه نسخه تصحیح شده ای از مدل SWAP برای یک مزرعه نیشکر با مدیریت ترکیبی زهکشی زیرزمینی آزاد/کنترل شده (واقع در کشت و صنعت نیشکر شعیبیه، خوزستان) از طریق تلفیق روش برآورد عدم قطعیت درست نمایی تعمیم یافته (GLUE) با گونه یکپارچه سازی شده الگوریتم بهینه سازی رفتار جمعی اجزا (UPSO) مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش تلفیقی GLUE-UPSO، نمونه گیری از فضای پارامترهای واسنجی مدل از طریق الگوریتم UPSO و سایر مراحل محاسبات عدم قطعیت بر اساس روش GLUE صورت گرفت. نتایج تحلیل عدم قطعیت مدل حاکی از غیریکتایی قابل توجه پارامترهای واسنجی شده و وجود همبستگی های قوی بین آنها بود. نتایج حاکی از اهمیت استفاده از داده های واسنجی متنوع در کاهش عدم قطعیت شبیه سازی های مدل بود. محدوده های عدم قطعیت پیش بینی ۹۵ درصد (۹۵PPU) محاسبه شده برای مولفه های هیدرولوژی (رطوبت خاک، نوسانات سطح ایستابی و جریان زه آب خروجی از زهکش زیرزمینی)، انتقال املاح (نیم رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه آب) و بیوفیزیکی مدل (شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز) به ترتیب، بین ۴۱ تا ۸۷، ۱۸ تا ۶۷ و ۷۵ تا ۱۰۰ درصد از کل داده های اندازه گیری شده (مشتمل بر هر دو مجموعه داده های واسنجی و صحت سنجی) را با r-factor بین ۰.۷۱ تا ۱.۱۴، ۰.۳۳ تا۱.۱۴ و ۰.۸۴ تا ۰.۹۸ در بر گرفتند. نتایج این مطالعه، موید قابلیت روش تلفیقی GLUE-UPSO در واسنجی و تحلیل عدم قطعیت مولفه های مختلف مدل SWAP به طور هم زمان و در شرایط تعدد پارامترهای واسنجی بود.

Keywords:

برآورد عدم قطعیت درست نمایی تعمیم یافته , بهینه سازی رفتار جمعی اجزای یکپارچه , شوری , مدل SWAP