کارایی سه مدل kNN، RF و SVM و مدل به دست آمده از ترکیب آنها به روش GR برای مدل سازی بافت خاک
Publish place: Journal of Soil Research، Vol: 38، Issue: 1
Publish Year: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 12
This Paper With 22 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_AREO-38-1_005
تاریخ نمایه سازی: 6 شهریور 1403
Abstract:
بافت خاک یکی از مهمترین ویژگیهایی است که رفتار فیزیکی، شیمیایی و بیولوژکی خاک را کنترل میکند. روشهای مختلفی برای مدلسازی بافت خاک استفاده میشوند. یکی از راهکارهای سود بردن از مزایای این مدلها ترکیب تخمین آنها است. با توجه به این که بافت خاک یک داده مرکب است، وقتی اجزاء آن جداگانه تخمین زده میشوند تضمینی برای اینکه جمع سه جزء برابر ۱۰۰ شود وجود ندارد، هرچند میتوان از تبدیلهای نسبت لگاریتمی (log-ratio) استفاده کرد. اطلاعات کمی در خصوص کارآیی مدلهای ترکیبی در مدلسازی دادههای تبدیلشده و نشده بافت خاک وجود دارد و به نظر میرسد بر اساس این رویکرد تا کنون مطالعهای روی بافت خاک انجام نشده است. در این بررسی، تعداد ۲۰۰ نمونه خاکهای سطحی از منطقه کوهدشت برداشت شد. سه مدل جنگل تصادفی (RF)، k نزدیکترین همسایه (kNN) و ماشینهای بردار پشتیبان (SVM) و مدل حاصل از ترکیب آنها به روش Granger-Ramanathan (GR) برای مدلسازی، روشهای نسبت لگاریتمی جمعپذیر (alr)، نسبت لگاریتمی مرکزی (clr) و نسبت لگاریتمی ایزومتریک (ilr) برای تبدیل دادهها و دادههای حاصل از مدل رقومی ارتفاع (DEM) و تصاویر لندست ۸ و سنتینل ۲ به عنوان ورودی مدلها استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای استخراجشده از DEM اهمیت بیشتری در پیشبینی بافت خاک داشت. بهطور کلی، هر چهار مدل با استفاده از تبدیل alr منجر به تخمینهای بهتری نسبت به تبدیلهای clr و ilr و دادههای تبدیلنشده (UT) گردید. مدل ترکیبی(GR) با مقادیر RMSE برابر با ۵/۰۷، ۴/۲۱، ۵/۸۱ و ۶/۰۹ درصد برای رس، مقادیر ۷/۱۱، ۵/۱۵، ۹/۰۴ و ۶/۷۰ درصد برای سیلت و ۹/۲۰، ۷/۷۶، ۱۱/۶۹ و ۸/۷۴ درصد برای شن به ترتیب برای دادههای UT و تبدیلهای alr، clr و ilr منجر به بهبود تخمینها نگردید. بهطور کلی، کارآیی مدل SVM با دادههای تبدیل شده به روش نسبت لگاریتمی جمعپذیر کمی بیشتر از سایر مدلها بود. نتایج نشان داد که ترکیب چند مدل یادگیری ماشین الزاما باعث بهبود تخمینها نمیگردد و میتوان از یک مدل مناسب برای برآورد بافت خاک استفاده کرد.
Keywords:
Authors
فرشته میرزایی
دانشجوی دکتری گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
علیرضا امیریان چکان
استادیار گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
روح الله تقی زاده مهرجردی
استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران
حمیدرضا متین فر
استاد گروه مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
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 :