استفاده از سیستم های استنتاج فازی (FIS) در برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه

تبخیر و تعرق یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی و تخمین نیاز آبیاری است. در سال های اخیر استفاده از سیستم های هوشمند برای برآورد پدیده های هیدرولوژی افزایش چشمگیری داشته است؛ لذا این پژوهش با هدف بررسی امکان استفاده ازکارآمدی سیستم های استنتاج فازی، درایجاد نگاشت بین پارامترهای هواشناسی و تبخیر و تعرق گیاه مرجع و مقایسه دقت این سیستم ها با روش های ترکیبی صورت گرفت. براین اساس پس از بررسی مدل های مختلف موجود و بررسی ترکیب های مختلف داده های روزانه هواشناسی، ۵ مدل برای برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه ارائه شد. در این مدل ها تبخیر و تعرق محاسبه شده از معادله پنمن – مونتیث – فائو به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شد و کارایی مدل های مورد مقایسه با استفاده از آماره های ریشه میانگین مربع خطا، خطای انحراف میانگین، ضریب تعیین و معیار جاکوویدز (t) و معیار صباغ وهمکاران (R۲ /t) مورد ارزیابی قرار گرفت. اطلاعات مورد استفاده از داده های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک مشهد طی دوره آماری ۵۰ ساله، از سال ۱۳۳۹ تا ۱۳۸۹بود، که از میان داده های موجود، ۷۵ درصد به عنوان آموزش مدل و۲۵برای درصد تست مدل مورد استفاده قرار گرفتند. مقایسه نتایج مدل های فازی ارائه شده با پارامترهای ورودی متفاوت با دو روش پنمن- مونتیث - فائو و هارگریوز- سامانی نشان دادند که، سیستم های فازی قادر به برآورد تبخیر و تعرق مرجع روزانه با دقت قابل قبولی هستند. به طوری که مدل فازی با ۴ متغیر ورودی بالاترین همبستگی (۹۹/۰) را داشته و با در نظر گرفتن سایر پارامترهای ارزیابی، مدل با دو پارامتر دما و رطوبت نسبی (۹۶/۰ RMSE=،۱۸/۰MBE= ،۹۵/۰= R۲،۲۲t = و ۰۴/۰ R۲/t) تطابق بسیار خوبی با مدل پنمن – مونتیث – فائو در مرحله آموزش داشت. در مرحله آزمون نیز، نتایج بسیار مشابه مرحله آموزش بوده و مدل فازی با ۲ دما و رطوبت نسبی بهترین تطابق را بدست داد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، می توان مدل فازی را به عنوان یکی از روش های برآورد تبخیر تعرق مرجع روزانه با دقت بالا معرفی نمود.

Keywords:

سیستم استنتاج فازی , تبخیر و تعرق روزانه , مدل پنمن- مانتیث- فائو