برآورد فرسایش خاک در اراضی شیبدار مرتعی با بکارگیری شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

Publish Year: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 141

This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWMR-12-24_013

تاریخ نمایه سازی: 15 اسفند 1400

Abstract:

چکیده مبسوط مقدمه و هدف:  فرسایش خاک از مهمترین مشکلات مدیریت منابع طبیعی بخصوص در اراضی شیبدار مرتعی می باشد. از طرفی، برآورد فرسایش بوسیله تجهیزات انداز ه گیری، هزینه بر و زمان بر است. بنابراین، استفاده از مدلسازی به منظور ارائه یک برآورد دقیق با زمان و هزینه اندک، کارآمد خواهد بود. هدف از تحقیق حاضر ارائه یک روش کارآمد برای برآورد مقادیر فرسایش خاک در اراضی شیبدار دور از دسترس می باشد. مواد و روش ­ها: در تحقیق حاضر مقادیر فرسایش سالانه خاک به وسیله استقرار پین های فرسایشی بر روی دامنه با کاربری مرتعی در حوضه آبخیز کسیلیان استان مازندران مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر فرسایش خاک در ۱۰۹ پین فرسایشی یک سال پس از استفرار آنها براساس تغییرات سطح خاک و اعمال وزن مخصوص خاک برآورد گشت. در این راستا، شبکه عصبی مصنوعی در محیط نرم­افزار NeuroSolutions  با بکارگیری مقادیر فرسایش به عنوان خروجی مدل و عوامل درصد پوشش مرتعی، شیب زمین، طول شیب، شکل شیب (انحناء زمین) و بافت خاک (درصد شن، رس، سیلت) به عنوان ورودی ها، جهت مدلسازی فرسایش بکار گرفته شدند. فرآیند مدلسازی با بکارگیری شبکهMLP  طی سه مرحله آموزش شبکه (۶۵ درصد داده­ ها)، صحت صحنی (۱۰ درصد) و تست (۲۵ درصد داده ها) شبکه عصبی انجام پذیرفت. از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نیز جهت تهیه نقشه فرسایش خاک با بکارگیری ارقام مدلسازی شده فرسایش در اراضی شیبدار استفاده شد. یافته­ ها: نتایج تست یا اعتباریابی شبکه بهینه شده، دلالت برای کارایی شبکه عصبی در برآورد فرسایش خاک داشته است (Rsqr=۰.۹). همچنین، تجزیه و تحلیل­های آماری با بکارگیری نرم افزار SPSS و ساختار شبکه عصبی بهینه و آنالیز حساسیت ورودی های شبکه نشان داد که مهمترین عوامل فرسایش خاک به ترتیب میزان پوشش گیاهی، شکل شیب، میزان شیب، طول شیب و خصوصیات خاک می باشند. در نهایت، ورودی­های شبکه بهینه اعتباریابی شده، در محیط GIS با پیکسل سایز ده متر با هم تلفیق شدند و با ادغام قابلیت های  ANN و  GISنقشه مقادیر فرسایش سالانه خاک اراضی مرتعی مطالعاتی تهیه گردید. نتیجه­ گیری: متدولوژی ارائه شده می تواند به ­عنوان روشی کارآمد و جایگزینی برای اندازه گیری ها صحرایی فرسایش خاک در مناطق دور از دسترس با کارایی بالا، مورد استفاده قرار گیرد.  

Authors

وحید غلامی

Associate Professor, Faculty of Natural Resources, University of Guilan

فرهاد برنا

Department of Rangeland, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources

محمدعلی هادیان امری

Assistant Professor of Mazandaran Agricultural and Natural Resources Education and Research Center, Soil Protection and Watershed Management Department

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Akay, A.E., O. Erdas, M. Reis and A. Yuksel. ۲۰۰۸. ...
  • Aldrich, G.A., J.A. Tanaka, R.M. Adams and J.C. Buckhouse. ۲۰۰۵. ...
  • Boardman, J., D.T. Favis-Mortlock and I.D.L. Foster. ۲۰۱۵. A ۱۳-year ...
  • Boardman, J. and D. Favis-Mortlock. ۲۰۱۶. The use of erosion ...
  • Bohm, P. and G. Gerold. ۱۹۹۵. Pedo-hydrological and sediment responses ...
  • Clayton, L. and J.R. Tinker. ۱۹۷۱. Rates of hillslope lowering ...
  • Darvari, Z., V. Gholami and A. Joker. ۲۰۱۳. Simulation of ...
  • Dayhoff, J. ۱۹۹۰. Natural Networks archictures: Anintroduction. New Yourk: Van ...
  • Descroix, L. and J. Poulenard. ۱۹۹۵. Les formes d’érosion dans ...
  • Di Stefano, C., V. Ferro, P. Porto and G. Tusa. ...
  • Emmett, W.W. ۱۹۶۵. The Virgil Network: methods of measurement and ...
  • Esmaeeli Gholzom, H. and V. Gholami. ۲۰۱۲. A comparison between ...
  • Gangopadhyay, S., T. Gautam and A. Gupta. ۱۹۹۹. Subsurface characterization ...
  • Gholami, G. and M.R. Khaleghi. ۲۰۱۳. The impact of vegetation ...
  • Gholami, V., M.J. Booij, E.N. Tehrani and M.A. Hadian. ۲۰۱۸. ...
  • Gray, D. ۲۰۱۶. Effect of slope shape on soil erosion, ...
  • Haigh, M.J. ۱۹۷۷. The use of erosion pins in the ...
  • Hancock, G.R., R.J. Loughran, K.G. Evans and R.M. Balog. ۲۰۰۸. ...
  • Ireland, H.A., C.F.S. Sharpe and D.H. Eargle. ۱۹۳۹. Principles of ...
  • Joker, A., V. Gholami and A. Goli jirandeh. ۲۰۱۳. Principles ...
  • Kearney, P., S.J. Fonte, E. Garcia and M. Smukler. ۲۰۱۷. ...
  • Keim, R.F., A.E Skaugset and M. Weiler. ۲۰۰۶. Storage of ...
  • Kirkby, A.V.T and M.J. Kirkby. ۱۹۷۴. Surface wash at the ...
  • Kirkby, M.J., L.J. Bracken and J. Shannon. ۲۰۰۵. The influence ...
  • Las Heras, M.M., J.M. Nicolau, L.M. Martín, P. Bradford and ...
  • Licznar, P. and M.A. Nearingb. ۲۰۰۳. Artificial neural networks of ...
  • McCoord, N.M. and W.T. Illingworth. ۱۹۹۰. A practical guide to ...
  • Mosaffaie, J. and M.R. Ekhtesasi. ۲۰۱۶. Comparison of the relative ...
  • Mosaffaie, J. and A. Talebi. ۲۰۱۴. A Statistical View to ...
  • Mosaffaie, J., M.R. Ekhtesasi and A. Salehpour Jam. ۲۰۱۷. Comparison ...
  • Mosaffaie, J., M.R. Ekhtesasi and J.A. Salehpour. ۲۰۱۷. Seasonal variation ...
  • Mosaffaie, J., M. Ekhtesasi, M. Dastorani, H. Azimzadeh and M. ...
  • Nilsson, P., C.B. Uvo and R. Berndtsson. ۲۰۰۵. Monthly runoff ...
  • Pierson, F.B., J.D. Batees, T.J. Svejcar and S.P. Hardegree. ۲۰۰۷. ...
  • Rajurkar, M.P., U.C Kothyari and U.C. Chaube. ۲۰۰۴. Modeling of ...
  • Riad, S., J. Mania, L. Bouchaou and Y. Najjar. ۲۰۰۴. ...
  • Sahour, H., V. Gholami, M. Vazifedan and S. Saeedi. ۲۰۲۱. ...
  • Schumm, S.A. ۱۹۹۶. Evolution of drainage systems and slopes in ...
  • Shi, Z., A. Wen, X. Zhang and D. Yan. ۲۰۱۱. ...
  • Shokrolahi, Sh., H. Moradi and GH. Dianati Tilaki. ۲۰۱۲. Investigation ...
  • Sun, J., X. Yu, H. Li, C.H. Yu, H. Wang, ...
  • Tahmasebi, P. and A. hezarkhani. ۲۰۰۹. Provide a way to ...
  • Tokar, A.S. and M. Markus. ۲۰۰۰. Precipitation runoff modeling using ...
  • Wischmeier, W.H. and D.D. Smith. ۱۹۷۸. Predicting rainfall erosion losses: ...
  • Yair, A. and H. Lavee. ۱۹۷۴. Areal contribution to runoff ...
  • Zarechahooki, M., M. Abasi and H. Azarnivand. ۲۰۱۲. Assessing the ...
  • Zhao, Z., T.L. Chow, H.W. Rees, Q. Yang, Z. Xing ...
  • نمایش کامل مراجع