این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های خاک، جلد ۲۷، شماره ۳، صفحات ۳۹۷-۴۰۴
عنوان فارسی کاربرد منطق فازی در برآورد مقادیر غیردقیق شاخص فرسایندگی باران و تغییرات مکانی آن در حوزه آبخیز دریای خزر
چکیده فارسی مقاله فرسایندگی باران در مدل جهانی فرسایش و هدررفت خاک (EI30) که حاصلضرب انرژی جنبشی (E) و حداکثر انرژی جنبشی باران (I30) می‌باشد، یکی از پارامترهای مهم مدل­های ریاضی فرسایش خاک و تولید رسوب محسوب می­شود. از آن‌جایی که اندازه­گیری آن وقت­گیر و هزینه­بر است، برای برآورد آن از روابط تجربی استفاده می­شود که مبتنی بر شدت باران می‌باشند. داده‌های شدت بارندگی در بسیاری مناطق موجود نیست. بنابراین، در عمل، شاخص فرسایندگی باران با استفاده از مقدار باران محاسبه و تخمین زده می­شود که منجر­به عدم قطعیت در داده‌های شاخص فرسایندگی باران می‌شود. در این پژوهش، منطق فازی بر داده‌های غیردقیق شاخص فرسایندگی باران اعمال شد و سپس، تغییرات مکانی آن با شش روش‌ کریجینگ معمولی، کوکریجینگ، اسپلاین، چندجمله­ای منطقه­ای، چندجمله­ای محلی و عکس فاصله وزن‌دار بررسی شد تا تاثیر منطق فازی بر این روش‌ها ارزیابی شود. در بین پارامترها و شاخص‌های مختلف فرسایندگی مبتنی بر میزان باران، تنها شاخص فورنیه اصلاح شده (FImod) همبستگی بالایی را با EI30 در 11 ایستگاه سینوپتیک نشان داد. یک مدل رگرسیونی برای تخمین EI30 از FImod در 66 ایستگاه فاقد آمار شدت بارندگی استفاده شد و سپس منطق فازی بر این داده‌های تخمینی‌ اعمال شد. تعداد پنج تابع عضویت گوسی برای ارتفاع به‌‌عنوان متغیّر ورودی و EI30 به عنوان متغیّر خروجی تعریف شد. سپس، مجموعه‌های شاخص فرسایندگی با روش مرکز ثقل دفازی شد و به اعداد قطعی تبدیل شد. نتایج نشان داد نسبت اثر قطعه‌ای به آستانه نیم‌تغییرنما (23/0) بیان‌گر همبستگی مکانی قوی EI30 در فاصله 630 کیلومتری است. مقادیر منفی میانگین انحراف خطا (MBE) در روش‌های فازی کوکریجینگ و فازی کریجینگ بیان‌گر کم‌برآورد شدن EI30 بود، در حالی‌که مقادیر مثبت آن در سایر روش‌ها نشان‌دهنده بیش‌برآورد شدن این شاخص می‌باشد. از سوی دیگر، مقدار میانگین مطلق خطا (MAE) در روش فازی کوکریجینگ نسبت به روش‌های عکس فاصله وزن‌دار، کریجینگ، کوکریجینگ، اسپلاین، فازی عکس فاصله وزن‌دار، فازی کریجینگ و فازی اسپلاین به ‌ترتیب به‌ میزان 28، 21، 19، 22، 15، 11 و 11 درصد کاهش نشان داد. نقشه خروجی برای تمام روش‌های میان‌یابی حاکی از وجود روند کاهشی از غرب به شرق حوزه بود، به ‌طوری‌که بیش‌ترین مقدار فرسایندگی (1450 مگا­ژول میلی‌متر در هکتار در ساعت در سال) در غرب حوزه اتفاق افتاد. این الگو مطابق با الگوی تغییرات اقلیمی از مرطوب به نیمه‌خشک بود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله شاخص فرسایش‌زایی باران، شاخص فورنیه اصلاح شده، فازی کوکریجینگ، میان‌یابی،
عنوان انگلیسی Application of Fuzzy Logic to Some Imprecise Data of Rainfall Erosivity and Its Spatial Variability in Caspian Sea Watershed
چکیده انگلیسی مقاله Rainfall erosivity (EI30) of the Universal Soil Loss Equation is one of the major factors in soil erosion and sediment yield models. Measurement of this factor is costly and time consuming. Therefore, empirical relationships based on rainfall intensity are used. In many places, however, access to rainfall intensity is limited and rainfall erosivity is estimated by rainfall amount, causing uncertainty in the results. In this research, fuzzy logic was applied to some imprecise data of rainfall erosivity and its spatial variability was evaluated by ordinary kriging, cokriging, spline, local polynomial, global polynomial and inverse distance weighting methods. Among the available parameters or indices of 11 synoptic stations, only Modified Fournier index () showed a significant correlation with EI30 (r2=0.762, P< 0.001). Therefore, a regression model was developed for estimating EI30 from FImod in 66 rain gauge stations. Also, the Mamdani inference system and five Gaussian membership functions, were used to investigate the fuzzy interpolation method for elevation as the input and rainfall erosivity as the output variables. The fuzzified sets were transformed to certain data. The nugget to sill ratio (0.23) showed strong spatial correlation in a distant of 630 km of EI30. The negative values of the mean bias error in the fuzzy kriging and fuzzy cokriging methods indicated an underestimation of EI30 values, while its positive values in the other methods demonstrated an overestimation of EI30. The Mean Absolute Error (MAE) of the Fuzzy Cokriging method declined by 28%, 21%, 19%, 22%, 15%, and 11 percent, when compared to that of, respectively, the IDW, kriging, cokriging, spline and fuzzy IDW, fuzzy kriging, and fuzzy spline methods in the study area. The output maps for all of the interpolation methods followed similar decreasing trends in west to east direction of the watershed. The highest value of rainfall erosivity index (1450 MJ mm ha-1 h-1 y-1) was found in the west of the study area. This pattern is similar to the pattern of climatic change from humid to semiarid.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله شاخص فرسایش‌زایی باران, شاخص فورنیه اصلاح شده, فازی کوکریجینگ, میان‌یابی
نویسندگان مقاله محمدحسین مهدیان |
استاد سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

نازیلا خرسندی |
استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان

داود نیک‌کامی |
استاد پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

ابراهیم پذیرا |
استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

امیر سرشته‌داری |
مربی پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

نشانی اینترنتی https://srjournal.areeo.ac.ir/article_126273_9b5d4a22e9824bc600498ae99d50d236.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات