تخمین رطوبت سطحی خاک (اعماق ۵ و ۱۰ سانتیمتری) با استفاده از سیستم استنتاج عصبی- فاز تطبیقی (ANFIS)- مورد مطالعه: ایستگاه هواشناسی کشاورزی زرقان، استان فارس

رطوبت خاک از مولفه های بنیادی محیط زیست است که بر زندگی جانوری، گیاهی و میکرواورگانیسم ها تاثیر مستقیم داشته، در در مدیریت و برنامه ریزی آب کشاورزی نیز نقش تعیین کننده ای دارد. اندازه گیری ا ین متغیر در سطح زمین در آزمایشگاه ها و یا توسط ماهواره ها انجام می گیرد. که همواره با چالش هایی همچون زمانبر بودن و خطای عکسبرداری همراه می باشد. تحقیق جاری بمنظور ارائه مدلی عددی برای برآورد رطوبت سطحی خاک در منطقه ای نیمه خشک (ایستگاه هواشناسی کشاورزی زرقان در استان فارس) طراحی شده است. این بررسی مبتنی بر اندازه گیری مستقیم زمینی رطوبت خاک در اعماق ۵ (SM۵) و ۱۰ (SM۱۰) سانتیمتر و مدل سیستم اسنتاج عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) انجام گرفت. بدین منظور از ۱۶ متغیر هواشناسی بعنوان ورودی مدل ها استفاده گردید. با استفاده از آزمون همبستگی پیرسون، مولفه های دمای هوا و خاک، رطوبت نسبی هوا، تبخیر و فشار بخار بعنوان موثرترین متغیرها بر رطوبت خاک شناخته شده که از ترکیب های آنها بعنوان متغیرهای ورودی به مدل استفاده گردید. با توجه به مقدار RMSE (۴.۶% و ۵.۴% به ترتیب برای اعماق ۵ و ۱۰ سانتیمتری)، مقایسه تخمین ها و مقادیر واقعی نشان داد که مدل ANFIS عملکرد مطلوبی در برآورد رطوبت خاک این ایستگاه دارد. همچنین با توجه به معیار (R(۲ (۰.۶۶ و ۰.۴۹ به ترتیب برای اعماق ۵ و ۱۰ سانتیمتر)، می توان اذعان کرد که دقت مدل ANFIS در تخمین رطوبت خاک عمق ۵ سانتیمتری بالاتر از ۱۰ سانتیمتری می باشد.

Keywords:

رطوبت خاک , ANFIS , نر و فازی , زرقان , مدل سازی هیدرولوژیکی