استفاده از شاخص های طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک براساس الگوریتم یادگیری ماشین

آزاده صداقت; محمود شعبانپور شهرستانی; علی اکبر نوروزی; علیرضا فلاح نصرت آباد; حسین بیات

استفاده از شاخص های طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک براساس الگوریتم یادگیری ماشین

Publish place: Iranian Journal of Soil and Water Research، Vol: 52، Issue: 12

Publish Year: 1400

Type: Journal paper

Language: Persian

This Paper With 18 Page And PDF Format Ready To Download

DOWNLOAD Paper

Certificate
I'm the author of the paper

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

هوش مصنوعی > یادگیری ماشین

Export:

Link to this Paper:

https://civilica.com/doc/1658641

Document National Code:

JR_IJSWR-52-12_005

Index date: 21 May 2023

استفاده از شاخص های طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک براساس الگوریتم یادگیری ماشین abstract

اطلاع دقیق از میزان رطوبت سطح خاک و توزیع مکانی و زمانی آن میتواند منجر به بهرهبرداری بهینه از امکانات زمین گردد. هدف از پژوهش حاضر برآورد رطوبت سطحی خاک بهوسیله پارامترهای زودیافت خاک و شاخصهای طیفی حاصل از سنجنده سنتینل[۱]-۲ با دو روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و رگرسیون بردار پشتیبان (SVM) است. به تعداد ۱۲۴ نمونه خاک از سه منطقه ایران (تهران، گرمسار و لرستان) برداشته شد. پس از نرمالسازی دادههای موردنظر، معنیداری همبستگی متغیرهای ورودی (شاخصهای طیفی و خصوصیات پایهای خاک) با خروجی (رطوبت سطحی) از نظر آماری بررسی گردید. سپس، مدلسازی با روشهای مذکور انجام و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش ANN کارایی بهتری نسبت به روش SVM دارد. در روش ANN، میانگین مقادیر، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، آکائیک (AIC)، ضریب تعیین (R۲)، و ضریب بهبود نسبی (RI) به ترتیب در مرحله آموزش ۰۳۳/۰، ۵۳۸-، ۷۱/۰ و ۲۵/۲۱ و در مرحله آزمون ۴۱۰/۰، ۲۶۶-، ۶۹/۰ و ۰۶/۱۶ به دست آمدند. همچنین مقادیر میانگین RMSE، AIC، R۲ و RI در روش SVM به ترتیب در مرحله آموزش ۰۳۵/۰، ۴۷۴-، ۷۱/۰ و ۱۶/۳۵ و در مرحله آزمون ۰۴۶/۰، ۲۵۲-، ۶۳/۰ و ۲۱/۲۰ به دست آمدند. در این پژوهش شاخص رنگ خاک (CI) نسبت به سایر شاخصهای طیفی با روش ANN بادقت بالاتری رطوبت خاک را برآورد کرده است؛ بنابراین روش شبکه عصبی مصنوعی با ایجاد ارتباط غیرخطی بین رطوبت سطح خاک و پارامترهای ورودی قادر به برآورد رطوبت خاک با دقت قابل قبول در منطقه موردمطالعه است. [۱]. Sentinel-۲ Satellite

استفاده از شاخص های طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک براساس الگوریتم یادگیری ماشین Keywords:

transfer functions , Soil color index , Salinity index , Soil temperature index , Soil surface moisture

استفاده از شاخص های طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک براساس الگوریتم یادگیری ماشین authors

آزاده صداقت

Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Guilan, Rasht, Iran

محمود شعبانپور شهرستانی

Department of Soil Science, University of Guilan, Iran

علی اکبر نوروزی

Watershed Management Research Institute, Tehran, Iran

علیرضا فلاح نصرت آباد

Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Karaj, Iran

حسین بیات

Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran

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 :

Abbas, A. and Khan, S. (۲۰۰۷). Using remote sensing techniques ...

Adab, H., Morbidelli, R., Saltalippi, C., Moradian, M. and Ghalhari, ...

Akaike, H. (۱۹۷۴). A new look at the statistical model ...

Ahmad, S., Kalra. A. and Stephen, H. (۲۰۱۰). Estimating soil ...

Agyare, W. A., Park, S. J. and Vlek, P. L. ...

Alavi Panah, K. (۲۰۰۷) Thermal remote sensing and its application ...

Al Masmoudi, Y., Bouslihim, Y., Doumali, K., El Aissaoui, A. ...

Allbed, A. and Kumar, L. (۲۰۱۳). Soil salinity mapping and ...

Aslami, F., Ghorbani, A., Sobhani, B. and Panahandeh, M. (۲۰۱۵). ...

Asner, G.P. (۱۹۹۸). Biophysical and biochemical sources of variability in ...

Babaeian, E., Homaee, M., Montzka, C., Vereecken, H. and Norouzi, ...

Babaeian, E., Sadeghi, M., Franz, T.E., Jones, S. and Tuller, ...

Basirat, M, and Mousavi, S. M. (۲۰۲۲). Effect of Foliar ...

Basirat, M., Mousavi, S. M., Abbaszadeh, S., Ebrahimi, M, and ...

Bayat, H., Ebrahimzadeh, G. amd Mohanty, B. P. (۲۰۲۱). Investigating ...

Bayat, H., Sedaghat, A., Sinegani, A. A. S. and Gregory, ...

Berry, W.D. (۱۹۹۳) Understanding Regression Assumptions. Sage Publications, London ...

Bouma J. (۱۹۸۹). Using soil survey data for qualitative land ...

Bousbih, S., Zribi, M., El Hajj, M., Baghdadi, N., Lili-Chabaane, ...

Douaoui E. K., Nicolasb H. and Walter, C. (۲۰۰۶). Detecting ...

Escorihuela, M. J. and Quintana-Seguí, P. (۲۰۱۶). Comparison of remote ...

Ghanbarian-Alavijeh, B. and Millán, H.A. (۲۰۱۰). Point pedotransfer functions for ...

Gee, G. W. and Or, D. (۲۰۰۲) ۲.۴ Particle-size analysis. ...

Gill, M., Kemblowski, M.W. and McKee, M. (۲۰۰۷). Soil moisture ...

Gopinathan, K.K. (۱۹۸۸). A general formula for computing the coefficients ...

Grossman, R. B. and Reinsch, T. G. (۲۰۰۲). ۲.۱ Bulk ...

Holtgrave, A.K., Förster, M., Greifeneder, F., Notarnicola, C. and Kleinschmit, ...

Hocking, R.R. (۲۰۱۳). Methods and Applications of Linear Models: Regression ...

Hwang, SIl., Kwang, PL., Dong, SL. and Susan, EP. (۲۰۰۲). ...

Keskin, H., Grunwald, S. and Harris, W. G. (۲۰۱۹). Digital ...

Lafdani, E. K., Nia, A. M. and Ahmadi, A. (۲۰۱۳). ...

Luo, W., Xu, X., Liu, W., Liu, M., Li, Z., ...

McLean, E. (۱۹۸۳). Soil pH and lime requirement. Methods of ...

Moreira de Melo, T. and Pedrollo, O. C. (۲۰۱۵). Artificial ...

Mousavi, S. M., Srivastava, A. K. and Cheraghi, M. (۲۰۲۲). ...

Noroozi Angnaei, A., Khalafi Khatbasra, M.J. and Karimi Sorand, M. ...

Rhoades, J. (۱۹۹۶). Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. ...

Rosenbaum, U., Bogena, H.R., Herbst, M., Huisman, J.A., Peterson, T.J., ...

Sadeghi, M., Babaeian, E., Tuller, M. and Jones, S. B. ...

Santra, P., Kumar, M., Kumawat, R. N., Painuli, D. K., ...

Sayão, V.M., Demattê, J.A., Bedin, L.G., Nanni, M.R. and Rizzo, ...

Sedaghat, A., Bayat, H., and Sinegani, A. S. (۲۰۱۶). Estimation ...

Seo, S. (۲۰۰۶) A review and comparison of methods for ...

Sims, D. A., and Gamon, J. A. (۲۰۰۳). Estimation of ...

Singh, A., Haghverdi, A., Öztürk, H.S. and Durner, W. (۲۰۲۰). ...

Shanani Hoveyzeh, S.M., and Heidar, Z. (۲۰۱۵). Investigation of Land ...

Small, E.E. and Kurc, S. (۲۰۰۱). The influence of soil ...

Soleimani, M., Kafi, M., Ziaei, M., Shabahang, J. and Davari, ...

Souza, E. d., Fernandes, E. I., Schaefer, C. E. G. ...

Petropoulos, G.P., Knorr, W., Scholze, M., Boschetti, L., and Karantounias, ...

Sun, ZJ., Young, G.D., McFarlane, R. and Chambers, B.M. (۲۰۰۰). ...

Szabó, B., Szatmári, G., Takács, K., Laborczi, A., Makó, A., ...

Tietje, O. and Hennings, V. (۱۹۹۶). Accuracy of the saturated ...

Twarakavi, N.K., Simůnek, J. and Schaap, M. (۲۰۰۹). Development of ...

Ungaro, F., Calzolari, C. and Busoni, E. (۲۰۰۵). Development of ...

Vapnik, V.N. (۲۰۰۰) The nature of statistical learning theory, ser. ...

Xia, L., Song, X., Leng, P., Wang, Y., Hao, Y. ...

Zhang, N., Hong, Y., Qin, Q. and Liu, L. (۲۰۱۳). ...

Zhao, Y., Peth, S., Wang, X. Y., Lin, H. and ...

نمایش کامل مراجع