تحلیل حساسیت عملکرد گندم دیم نسبت به شاخص های اقلیمی با استفاده از مدل یادگیری ماشین تفسیرپذیر XGBoost SHAP تحت شرایط تغییر اقلیم: مطالعه موردی استان زنجان

Publish Year: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 22

This Paper With 20 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJSWR-57-1_001

تاریخ نمایه سازی: 18 اردیبهشت 1405

Abstract:

این پژوهش با هدف تحلیل حساسیت عملکرد گندم دیم به شاخص های اقلیمی، طی سال های ۱۳۶۹ تا ۱۴۰۲ در سه ایستگاه زنجان، خدابنده و خرم دره انجام شد. برای این منظور، از مدل یادگیری ماشین (XGBoost)   Extreme Gradient Boosting به همراه الگوریتم تفسیرپذیری SHAP استفاده گردید تا مهم ترین شاخص های اقلیمی تاثیرگذار شناسایی و بازه های بهینه و محدودکننده آن ها بر عملکرد مشخص شوند. روش شناسی پژوهش در چهار بخش تدوین شد : برآورد طول دوره رشد بر اساس دستورالعمل به روز شده FAO، انطباق داده ها با دوره واقعی رشد گیاه، تحلیل تغییرات توزیع زمانی شاخص های اقلیمی و انجام تحلیل تعاملی و تفسیرپذیر شاخص های اقلیمی. نتایج نشان داد در هر سه منطقه، عملکرد گندم و طول دوره رشد روند افزایشی داشتند، اما روند طول دوره رشد در زنجان از نظر آماری معنی دار نبود (P > ۰.۱). همچنین، در هر سه ایستگاه، متغیرهای مرتبط با رطوبت مهم ترین شاخص های تعیین کننده عملکرد بودند، به طوری که در خدابنده بارش موثر (ERGP) ، در زنجان تعداد روزهای بارش (N_pr^GP) و در خرم دره شاخص ناهمواری بارش (URGP) است. افزون بر این، بارش موثر (۱.۸ ≤ ERGP  ≤ ۲.۹ mm/Day) در خدابنده ، توزیع بهینه بارش  (۱۰.۳ ≤ Ur/Er (GP) ≤ ۱۲.۴) در خرم دره و دمای میانگین بهینه (۹ ≤ T ̅_mean^GP ≤ ۹.۲  ℃) موثرترین شاخص های افزایش عملکرد در مقابل کوتاهی طول دوره رشد (۵۰ ≤ LGP ≤ ۶۸  Day) در خدابنده ، توزیع نامناسب بارش (۱.۱ ≤URGP  ≤ ۸.۷ mm) در  خرم دره و تعداد روزهای بارش کم (۴ ≤ N_pr^GP  ≤ ۳۱ Day) در زنجان به عنوان مهم ترین محدودیت ها شناخته شدند.

Authors

سجاد عسگری

گروه مهندسی آبیاری آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

زهرا آقاشریعتمداری

استادیار/گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

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 :
  • Ashfaq, M., Khan, I., Alzahrani, A., Tariq, M. U., Khan, ...
  • Ansari, S., Javadi, S., Shahdany, S. M. H., & Azadegan, B. (۲۰۲۳). ...
  • Chakraborty, D., Başağaoğlu, H., Alian, S., Mirchi, A., Moriasi, D. ...
  • Haseeb, M., Ayub, M., Ashraf, M. S., Ahmed, W., Khan, ...
  • Khalili, A., Bazrafshan, J., & Cheraghalilzadeh, M. (۲۰۲۲). A comparative ...
  • Li, Q. C., Xu, S. W., Zhuang, J. Y., Liu, ...
  • https://papers.nips.cc/paper/۷۰۶۲-a-unified-approach-to-interpreting-model-predictionsLundberg, S. M., Erion, G., Chen, H., DeGrave, A., Prutkin, J. M., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/s۴۲۲۵۶-۰۱۹-۰۱۳۸-۹Mann, H. B. (۱۹۴۵). Nonparametric tests against trend. Econometrica, ۱۳(۳), ...
  • Monti, A., & Venturi, G. (۲۰۰۷). A simple method to ...
  • Singh, N., & Mulye, S. S. (۱۹۹۱). On the relations ...
  • نمایش کامل مراجع