1395 راهب ،یرا دزیخبآ یاه شهوژپ ،110 هرامش
Email: [email protected] 1384 هام نمهب :شريذپ خيرات 1384 هام نابآ :تفاير د خيرات
b b b b
نایقتم اضردیمح
•
)لوئسم هدنسیون( درکرهش هاگشناد یزرواشک هدکشناد ،یسانشکاخ هورگ ،یرتکد یوجشناد یدمحم درگناهج
•
درکرهش هاگشناد یزرواشک هدکشناد ،یسانشکاخ هورگ رایشناد یميرک دمحا
•
درکرهش هاگشناد یزرواشک هدکشناد ،یسانشکاخ هورگ رایداتسا 1392 هام ریت :شریذپ خیرات 1391 هام نمهب :تفایر د خیرات Email: [email protected]
یارب یرامآ نویسرگر و یعونصم یبصع یاه هکبش یاه لدم هسياقم زیخبآ هزوح سایقم رد کاخ عابشا یکیلوردیه تياده ینیب شیپ
هدیکچ
-بآ یاه یزاــس لدم رد زاین دروم یکیلوردیه و یکيزیف تایصوصخ نيرتمهم هلمج زا )Ks( کاخ عابــشا یکیلوردیه تياده و نازرا ،هیلوا یيایمیــش و یکيزیف تایصوصخ زا نآ دروآرب ،Ks یریگ هزادنا یتاذ ندوب هنيزهرپ و ریگ تقو تلع هب .تــسا کاخ عباوت ناونع تحت دروآرب یاه شور شرتــسگ ،ریخا ههد ود رد .دراد یدايز رایسب تیمها کاخ هدش یریگ هزادنا لوصولا للهــس طسب )1( تهج رضاح قیقحت .تسا هدوب کاخ تاعلاطم رد یفطع هطقن ،دنریگ یم هرهب لوصولا للهس یکمک یاهریغتم زا هک ،یلاقتنا یعونصم یبصع هکبش و یرامآ نویسرگر ساسارب یلاقتنا عباوت یاه لدم هسياقم و یبايزرا )2( و فلتخم یلاقتنا عباوت هعــسوت و لماش ،هعومجم ريز ود هب اه هداد لک .دش ماجنا یرایتخب و لاحمراهچ ناتسا رد عقاو دور هدنياز هناخدور هزوحريز رد Ks دروآرب رد دصرد و )ME( اطخ نیگنایم ،)RMSE( اطخ تاعبرم نیگنایم هشير .دندش میسقت )n=25( یبايزرا و )n=86( یزاس لدم یاه هداد یعونصم یبصع هکبش ساسارب یلاقتنا عباوت یاه لدم .دنتفرگ رارق هدافتسا دروم یبايزرا یاه صخاش ناونع هب )RI( یبسن دوبهب .دنداد هئارا یرامآ نویسرگر ساسارب یلاقتنا عباوت هب تبسن یرت نانیمطا لباق نیمخت .یکمک یاهریغتم ،یبايزرا یاه صخاش ،یلاقتنا عباوت :يدیلک تاملک
1395 راهب ،110 هرامش
)یگدنزاس و شهوژپ(
همدقم
هجوت اب )Ks( کاــخ عابــشا یکیلوردیه تیاده یرــیگ هزادنا زا زیخبآ هزوح تیریدم و یرــیگ میمصت یاهدنیآرف رد نآ شــقن هب دایز یناکم تارییغت لیلد هب .تــسا رادروخرب یدایز رایــسب تیمها دحاو یددع رادقم کی زا هدافتــسا ،کاخ عابشا یکیلوردیه تیاده عیــسو هدودحم یارب عابــشا یکیلوردیه تــیاده نیگنایم دــننام دیاب ای ،نیاربانب .دــیآ یمن رظن هــب یقطنم زیخبآ هزوح ساــیقم رد یارب هکنیا اــی و دریگ ماجنا هقطنم لک رد یرتــشیب یرادرــب هنومن زا هدافتــسا اب میتــسه Ks دروم رد تاعلاطا دقاف هک ییاه تیعقوم .مییامن کاخ یگژیو نــیا نیمخت هب مادقا هیوناث و یکمک تاــعلاطا و نامز فرــص نمضتم تیصوصخ نــیا یرــیگ هزادنا هــک ییاجنآ زا .دشاب یم هجوت دروم رتشیب مود درکیور اذل ،تسا یهجوت لباق هنیزه ناوت یم هک تــسا هدوب میقتــسمریغ یاه شور زا یلاقتنا عباوت تفایدوز یاه یگژیو زا ار کاــخ تفایرید یاه یگژیو اــهنآ کمک اب هدــش هئارا هتــسویپ و یــسلاک یلاقتنا عباوت عون ود .دومن دروآرب نآ کاخ عون ای هصخشم قفا زا نآ رد هک یــسلاک یلاقتنا عباوت ،تــسا یلاقتنا عباوت و دوش یم هدافتسا نویــسرگر یحیضوت ریغتم ناونع هب یبــسن یناوارف دننام کاخ فلتخم تایصوصخ نآ رد هک هتــسویپ ریغتم ناونع هــب کاخ یلآ نبرک و یرــهاظ صوصخم مرــج ،تارذ
ناوت یم ار کاخ یلاقتنا عباوت .دنوش یم هدافتــسا نویسرگر یحیضوت تسدب یعونصم یبصع هکبش و یرامآ نویسرگر کینکت ود طــسوت شزادرپ دنمــشوه یاه شور زا یکی یعونصم یــبصع هکبــش .دروآ ،ناسنا زغم اب هباشم تاعلاطا لیلحت شور لیلد هب هک دنتسه اه هداد نییعت شیپ زا یضایر لدــم کی هب زاین مدع ،میمعت تردق نتــشاد شزومآ ییاناوت و اه هداد ندوب لامرن و ییاتسار مه هب زاین مدع ،هدــش رارق هدافتسا دروم کاخ یلاقتنا عباوت طــسب رد دنناوت یم یریگدای و ,Givi, Prasher, and Patel ;2002 Mohammadi( دــنریگ نویــسرگر یاه شور ،لــباقم رد .)2005 Amini et al ;2004 رد ،اه هداد ندوب لامرن و ییاتــسار مه هب تیــساسح مغریلع ،یرامآ لیلد نیا هب و دنتــسه رت عیرــس دراوم یخرب رد و رت تحار عوــمجم هرهب کینکت نیا زا یــلاقتنا عباوت یدنبتروص رد نیققحم زا یــضعب هلمج زا کاخ فلتخم یاه یگژیو زا یددعتم تاقیقحت رد .دنریگ یم رانک رد هناگ دنچ یطخ نویسرگر زا عابشا یکیلوردیه تیاده دروآرب Tamari, Wosten,( تسا هدش هدافتسا یزاس لدم یاه شور ریاس ,Merdun, Meral, and Apan ;1996 ,and Ruz-suarez .)1996 ,Pachepsky, Timilin, and Varallyay ;2006
Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi) No 110 pp: 41-50
Comparison of artificial neural network and regression pedotransfer functions for prediction of soil saturated hydraulic conductivity
By: H. R. Motaghian: PhD Student, Faculty of Agriculture, Shahrekord University (Corresponding Author). J.
Mohammadi: Associate Professor, Faculty of Agriculture, Shahrekord University. A. Karimi: Assistant Professor of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahrekord University.
Soil saturated hydraulic conductivity (Ks) is among the most important soil hydraulic-physical properties that required for soil-water modeling. Due to high cost and time- consuming nature of Ks measurement, estimating Ks from basic, inexpensive and easily measured physical and chemical soil properties is becoming increasingly important. In the last two decades, the development of estimation methods called pedotransfer functions that use cheap auxiliary variables has been a sharpening focus of soil research. This study was conducted (i) to develop different pedotransfer functions and (ii) to evaluate and compare statistical regression and neural network based pedotransfer functions for estimating Ks in a sub- catchment of Zayanderood River, located in Chaharmahal-va- Backtiari province. The data set was divided in to subsets for modeling (n=86) and validation (n=25). Root-mean- square error (RMSE), mean error (ME) and percentage of relative improvement (RI) were used as the validation indices. The artificial neural network-based models provided more reliable estimation than the statistical regression- based pedotransfer functions.
Keywords: Auxiliary variables, Pedotransfer functions, Validation indices.
یکیلوردیه تیاده دروآرب رد یرامآ نویسرگر زا طقف نیققحم یخرب Woston, ؛ 1382 ،ناراکمه و نایباون( دنا هدرک هدافتــسا عابــشا هکبــش زا نیققحم زا رگید یضعب ،)1995 ,Finke, and Jansen عابــشا یکیلوردیه تیاده دروآرــب رد ییاهنت هب یعونصم یــبصع Parasuraman, ;2002 ,Minansy et al) دنا هتــسج دوــس ود نــیب هــسیاقم .)2006 ,Elshorbagy,and Bing-Chenge رد )یرامآ نویسرگر و یعونصم یبصع یاه هکبش( یزاــس لدم شور طسوت ،عابــشا یکیلوردیه تیاده هلمج زا کاخ تایصوصخ دروآرب هکبش یاهدروآرب دراوم بلغا رد و تــسا هدش ماجنا ددعتم نیققحم Minansy,( تــسا هدوب رادروخرب یرتلااب تقد زا یعونصم یبصع Merdun, Meral, and ;1999 ,McBatney, and Bistow ناراکمه و نتــسو و )1382( ناراکمه و ناــیباون .)2006 ,Apan رب و هناگ دنچ یطخ نویــسرگر یلاقتنا عباوت زا هدافتــسا اب )1995(
یبــسن یناوارف و یرهاظ صوصخم مرــج ریظن یتایصوصخ ساــسا .دندومن عابــشا یکیلوردیه تیاده یزاــس لدم هب مادقا کاخ تارذ نوچمه یتفای دوز یاهرتماراپ زا هدافتسا اب )1989( ناراکمه و اجوهآ تیاده دروآرب هب یرهاظ صوصخم مرج و کاخ تارذ یبــسن یناوارف تایصوصخ )2002( ونیدلااپ و ونامور .دندومن مادقا عابشا یکیلوردیه تایصوصخ ساــسا رب و تکــسنارت ود لوط رد ار کاخ یکیلوردیه ناراکمه و نماروــساراپ .دندرک یــسررب ینیمز تاعلاطا و یــکیزیف هسیاقم تهج هطقن 126 زا رتم 384 لوط هب یتکــسنارت رد )2006(
رد و هدرک یرادرــب هنومن یعونصم یبصع هکبــش فلتخم یاه شور تایصوصخ دروآرب یارب بــسانم ار یعونصم یبصع هکبــش عومجم زا اهنآ .دنتــسناد عابــشا یکیلوردیه تیاده هلمج زا یــکیلوردیه یرهاظ صوصخم مرج و تارذ یبــسن یناوارف ،یدورو یاــهرتماراپ اب )1384( ناراکمه و ییاعد .دندرک هدافتــسا یزاس لدم رد ار کاخ لکشتم ناهنپ هیلا کی راتخاس اب یعونصم یبصع هکبــش زا هدافتسا یاهریغتم .دندرک عابشا یکیلوردیه تیاده دروآرب هب مادقا نورن 6 زا اهنآ .دوب یلآ نبرک و سر دصرد ،یرهاظ صوصخم مرج لماش یدورو اب ربارب یاطخ تاعبرم نیگنایم هــشیر و 0/97 اب ربارب نییبت بــیرض )1996( ناراکمه و یرامات .دندرک شرازگ لصاح لدم یارب ار 0/16 یارب یعونصم یبصع یاه هکبش اب یزاس لدم رد کاخ هنومن 600 زا هک دنتفرگ هجیتن و دندومن هدافتــسا کاخ یکیلوردیه تیاده دروآرب یزاس لدم یاه شور ریاــس هب تبــسن یرت قیقد نیمخت اه لدم نیا یاه هکبــش هک دندرک شرازگ )1998( چیل و پاخــسا .دننک یم هئارا (RMSE( یاطخ تاعبرم نیگنایم هــشیر لیلد هب یعونصم یبصع و عابشا یکیلوردیه تیاده یزاــس لدم یارب یلوبق لباق شور ،رتمک تیاده هنومن 315 زا دوخ قــیقحت رد اهنآ .دنتــسه یتبوطر ینحنم )1989( اموب طسوت یهباشم جیاتن .دندرک هدافتسا عابشا یکیلوردیه هکبش یسررب اب )1996( ناراکمه و یکــسپچاپ .تسا هدــش شرازگ دندرک شرازگ کاخ هنومن 230 یور رب ینویسرگر یاه لدم و یبصع کاخ رد بآ یرادــهگن تیفرظ ینیب شیپ هــب رداق اه لدم نیا هــک یعونصم یبصع هکبــش زا هتفرگرب یاه لدم ،فصولا عم .دنــشاب یم تایصوصخ ریداقم نــیمخت رد یرتمک یاــطخ و رتهب تــقد یاراد هنومن 276 ساسا رب )2006( ناراکمه و نودرم .دنتسه یکیلوردیه هدافتسا اب عبرم رتمولیک 675 حطس زا کاخ قمع هس زا هدش تشادرب
یخرب یارب هناگ دنچ یطخ نویــسرگر و یعونصم یبصع هکبــش زا عابــشا یکیلوردیه تیاده هلمج زا کاخ یــکیلوردیه تایصوصخ تایصوصخ ریاــس سکع رب هک دنتفرگ هجیتن و دــندرک یزاــس لدم مغریلع هناگدنچ یطخ نویسرگر لدم ،هدش یریگ هزادنا یکیلوردیه یبصع هکبش هب تبــسن یرتمک یاطخ اب ،نییاپ )R2( نییبت بیرض اب قیقحت نیا .دنک یم دروآرب ار عابــشا یکیلوردیه تیاده یعونصم نویسرگر و یعونصم یبصع هکبــش زا هدافتسا اب یزاــس لدم فده هــسیاقم و عابــشا یکیلوردیه تیاده دروآرب یارب هناگدنچ یــطخ .دــش ماجنا زیخبآ هزوح کی سایقم رد هدــش داجیا یاه لدم نــیب
اه شور و داوم
هعلاطم دروم هقطنم -1-2 ،دور هدنیاز هناخدور یاه هزوح ریز زا کلمغرم هزوح رد رضاح قــیقحت ناتسرهش یبرغ لامش یرتمولیک 55 رد عبرم رتمولیک 97 تحاسم هب سارت ،تلاف .دش ماجنا )یرایتخب و لاحمراهچ ناتسا زکرم( درکرهش .دنتسه هقطنم رد یضارا لاکشا نیرتمهم یتفربآ یاه تشد و یناقوف ،طسوتم شیاــسرف ،دصرد 5 زا شیب بیــش یاراد یناقوف یاه سارت و دنا هدش هدیناشوپ زیر یتفربآ داوم اب و )%3-15( هزیرگنــس و گنس رد کاخ تفاب سلاک .دنتسه میلام بیــش یاراد یتفربآ یاه تشد کاخ قمع و تسا clay loamو silty clay loam ًاتدمع هقطنم هدرتسگ تروص هب یزرواشک یاه تیلاعف هچرگا .تسا رت دایز تلاف رد ،لماش هقطنم رد هدمع یضارا یربراک لاح نیا اب ،دنا هتفاین هعــسوت ،اه یراک مید و عتارم یاه شخب رتشیب .تسا یراک مید و یعیبط عتارم یتظافحریغ مخش و دیدش یارچ ریثأت تحت هک دنتــسه ییاه نیمز رد رتــشیب هک رتم یلیم 400 هنایلاــس طــسوتم شراب .دنا هتفرگ رارق .دتفا یم قافتا راهب و ناتسمز لصاوف اب مظنم یدنب هکبش زا هدافتسا اب یتاعلاطم هقطنم حطس ادتبا ناکما مدع و یفارگوپوت طیارــش یلو ،دش یدنب میسقت یرتمولیک 1 تیاهن رد هــک دــش ثعاب هدــش نییعت طاقن زا یخرب هب یــسرتسد هقطنم تیعقوم 1 لکش .دوش ماجنا مظنم هبش تروص هب یرادرب هنومن 111 عومجم رد .دهد یم ناــشن ار یرادرب هنومن طاقن و هعلاطم دروم نییعت هدروخ تسد و هدروخن تسد هنومن یارب یحطــس کاخ زا هطقن ،یرتم یلیم 2 کلا زا روبع و اه هنومن ندرک کــشخ اوه زا سپ .دــش ,Gee and Bauder رتموردیه شور هب سر و تلیــس ،نش دصرد ,Nelson et al کلاب -یــکلاو شور هب یلآ هدام دــصرد و ))1986 یحطــس هیلا زا هدروخن تــسد یاه هنومن .دندیدرگ نییعت ))1986 مرج نییعت یارب 100 cm3 مــجح هب یزلف ردنلیــس زا هدافتــسا اب هدافتسا اب یرگید هدروخن تسد یاه هنومن زین و ) ( یرهاظ صوصخم تهج رتم یتناس 10 عافترا و رتم یتناــس 5/08 رطق هب یا هناوتــسا زا تیاده .دش هتــشادرب کاخ عابــشا یکیلوردیه تیاده یریگ هزادنا Klute and( ناتفا راب شور زا هدافتــسا اب کاخ عابشا یکیلوردیه .دش یریگ هزادنا هاگشیامزآ رد )1986 ,Dirksen یعونصم یبصع هکبش -2-2 لیکشت یجورخ و ناهنپ ،یدورو هیلا هــس زا یعونصم یبصع هکبش
یرادرب هنومن طاقن و هعلاطم دروم لحم تیعقوم )1( لکش
.دوش یم هتفگ نورتپسورپ یبصع هکبش نآ هب ًاحلاطصا هک تسا هدش راهچ ،ناهنپ هیلا کی اب نورتپــسورپ یعونصم یبصع هکبش راتخاس هداد ناشن 2 لکش رد ناهنپ هیلارد نورن راهچ و یجورخ کی ،یدورو هدش لیکشت نورن یدادعت زا دنناوت یم اه هیلا زا کیره .تــسا هدش Schaap تسا لصتم رگید هیلا یاه نورن ۀیلک هب نورن ره هک دنشاب نتفرگ رارق ناکم یدورو هیلا یاه نورن .))2000 ,1998 and Leij یجورخ و یدورو هیلا یاــه نورن دادعت .دنتــسه یدورو یاهرتماراپ هیلا یاه نورن .تسا لدم یجورخ و یدورو یاهرتماراپ دادعت اب ربارب طــسوت ،یجورخ یاهرتماراپ و لدم یگدیچیپ هب هجوت اب زین ناــهنپ Persson, Sivakumar,Berndtsson,( دوــش یم باختنا حارط .)2002 ,Jacobsen, and Schjonning
0( )
j
K j jK j
S =
∑
= W ×xکي ،یدورو ریغتم راهچ یارب نورتپسورپ یعونصم یبصع هکبش راتخاس )2( لکش ناهنپ هيلا رد نورن راهچ و یجورخ
ادتبا هک تسا تروص نیا هب نورتپسورپ یبصع هکبــش لمع ۀوحن ,x2 ,x1( یدورو یاهریغتم اب )j( یدورو هــیلا یاه نورن زا کی رــه نزو نآ هب هک )WjK( هدنوــش راگزاــس تلااصتا هلیــسو هب )xj ,…
رد .دنوــش یم لصتم )K( ناهنپ هیلا یاــه نورن هیلک هب دــنیوگ یم و هدــش برض مه رد اه نزو و یدورو یاه ریغتم ناهنپ هیلا یاه نورن :دنوش یم عمج رگیدکی اب )1(
یاهریغتم برض عومجم SK و نزو Wjk ،یدورو یاهریغتم xj هک یدیئومگیس عبات کی زا SK یجورخ سپس .دنتسه اه نزو رد یدورو :دنک یم روبع ریز هطبار لکش هب )2(
Hk و اه نزو رد یدورو یاــهریغتم برــض عوــمجم SK هــک زین )L( یجورخ هیلا یاه نورن . دنتــسه یدیئومگیــس عبات یجورخ WKL رد ار HK ریداقم و هدرک لمع ناهنپ هــیلا یاه نورن دننام رد و دنهد یم روبع یدیئومگیــس عبات زا و )3 هلداعم( دننک یم برض هدز نیمخت رادقم تقیقح رد هک دیآ یم تــسد هب Y یجورخ تیاهن :دشاب یم ریز لکش هب نآ یضایر طباور و تسا یجورخ رتماراپ هدش )3(
)4(
یاه هداد ناوــنع هب هداد 86 ،اــه هداد یفداصت طیــسقت زا سپ رارق هدافتــسا دروم یبایزرا یاه هداد ناونع هــب هداد 25 و یــشزومآ رازفا مرن طــسوت یعونصم یــبصع یاه هکبــش یزاــس لدم .دنتفرگ اــب .تــفرگ تروــص Professional ІІ/Plus Neural Works دادعت و هکبــش ناهنپ یاه هیلا دادعت اطخ و نومزآ شور زا هدافتــسا تروص هب یبصع هکبش لاعف عبات .دیدرگ نییعت اه هیلا نیا یاه نورن اطخ راشتنا سپ یشزومآ متیروگلا و اتلد شزومآ نوناق ،یدیئومگیس دادعت اب ربارب هکبــش یجورخ و یدورو هیلا یاه نورن دادعت اب هارمه زا قیقحت نیا رد .دــش هتفرگ رظن رد یجورخ و یدورو یاــهرتماراپ هک ANN1 لدم )فلا( لماــش یعونصم یبصع هکبــش لدم راهچ )ب( ،تــسا سر و تلیــس ،نــش زا ترابع یدورو یاهریغتم نآ رد صوصخم مرج و سر ،نش لماش یدورو یاهریغتم اب ANN2 لدم ،نــش لماــش نآ یدورو یاهریغتم هک ANN3 لدم )ج( ،یرهاظ ،سر ،نــش یدورو یاهریغتم اب ANN4 لدم )د( و یلآ هدام و سر .دنتفرگ رارق هدافتسا دروم یرهاظ صوصخم مرج و یلآ هدام هناگدنچ یطخ نویسرگر -3-2 صوصخم مرــج و تارذ یبــسن یناوارف یاــهرتماراپ دورو زا لــبق تیاده و )لقتــسم یاهریغتم( اه یدورو ناوــنع هب کاــخ یرهاظ همه ،لدم رد )هتــسباو ریغتم( یجورخ ناونع هب عابــشا یکیلوردیه نومزآ زا هدافتسا اب راک نیا .دنتفرگ رارق ندوب لامرن نومزآ تحت اهنآ تیاده ریداقم ،اهریغتم نیب رد .تفرگ ماجنا فونریمسا-فورگوملوک زا هدافتسا اب اذل و هتــشاد لامرن تلاح زا فارحنا عابــشا یکیلوردیه .دندــش لیدبت لامرن هب کیدزن عیزوت هب یعیبط هیاپ متیراگل لیدبت هدنور شیپ ماگ هب ماگ شور هب هناگدنچ یرامآ نویسرگر یزاــس لدم .دش ماجنا 6.0 ,Statistica رازفا مرن زا هدافتسا اب و اه لدم یياراک یبايزرا -4-2
SK
HK -
1 1 +exp
=
0
( )
K
L KL K
K
Z W H
=
=
∑
×ZL
Y -
1 1 +exp
=
تحت لقتــسم یاه هداد یرــس زا فلتخم یاه لدم یــبایزرا یارــب زا )R2( نییبت بیرض رــب هولاع و )n=25( یبایزرا یاه هداد ناوــنع نیگنایم و )RMSE( اطخ تاعبرم نیگنایم هشیر یرامآ یاه صخاش :دش هدافتسا )ME( اطخ )5(
)6(
یکیلوردیه تیاده ریداقم بیترت هب yi* و yi ،تادهاشم دادعت n هک .دشاب یم i هطقن رد هدش هبساحم و هدش یریگ هزادنا عابشا رایتخا رد اه لدم ییاراک زا یتوافتم تاــعلاطا اه هرامآ نیا زا کی ره تارییغت زا ردقچ لدم هک دنهد یم ناشن R2 صخاــش .دنهد یم رارق RMSE صخاــش .دنک یم هیجوت ار عابــشا یــکیلوردیه تــیاده نیا .تسا تیعقاو هب کیدزن ینیب شیپ یارب لدم تقد هدنهد ناــشن رت گرزب عابــشا یکیلوردیه تیاده ریداقم یارب یرتــشیب نزو هرامآ و تادهاــشم ریداقم نیب توافت روذجم هــک ارچ دهد یم صاــصتخا تیعقاو زا ار نیمخت ریداقم فلاتخا نازیم ME هرامآ .تــسا نیمخت و یدروآرب شیب هناــشن دوــش یفنم هرامآ نیا هاگره .دنک یم نییعت Woston,( دــهد یم ناــشن ار یدروآرــب مک دوــش تبثم هاگ ره Pachepsky, Timilin, ;1995 ,Pachepsky, and Rawls دصرد زا ،قوف یاه صخاــش رب هولاــع .)1996 ,and Varallyay یلدم یاطخ تاعبرم نیگنایم هشیر ساسارب )RI( لدم یبسن دوبهب هتفرگ رظن رد نآ هب تبسن اه لدم ریاس تقد دوبهب یــسررب یارب هک ریاس یاطخ تاعبرم نیگنایم هشیر هب تبــسن )a سیدنا( تسا هدش :دش هدافتسا )b سیدنا( اه لدم )7(
* 2 1
1 n ( - )i i i
RMSE y y
n =
= ∑
* 1
1 n ( - )i i
i
ME y y
n =
=
∑
- ×100
= a
b
RMSEa
RMSE R RMSE
I
یسررب یارب هک یلدم یاطخ تاعبرم نیگنایم هــشیر RMSEa هک و تسا هدــش هتفرگ رظن رد نآ هب تبــسن اه لدم ریاــس تقد دوبهب .دنشاب یم اه لدم ریاس یاطخ تاعبرم نیگنایم هشیر RMSEb
ثحب و جياتن -3
هنوگنامه .تــسا هدــش هئارا 1 لودج رد اه هداد لک یرامآ هــصلاخ ًاتبــسن هنماد یاراد کاخ یکیزیف یاهریغتم ،ددرگ یم هظحلام هــک هعلاطم دروم هقطنم رد عابــشا یکیلوردیه تیاده .دنتسه یعیــسو .دشاب یم 0/72 cmh-1 نیگنایم و 2/35 رثکادح ، 0/12 لقادح یاراد دروم هقطنم رد )%69( یدایز یریذپرییغت عابشا یکیلوردیه تیاده .دراد هعلاطم رد یبایزرا یاه هداد یرــس و شزومآ یاه هداد یرــس یرامآ فیصوت یبایزرا و شزومآ یاه هداد یرــس رد .دنا هدــش هداد ناــشن 2 لودج یکیلوردیه تیاده و کاخ یکیزیف تایصوصخ ،اه هداد لک اب هباــشم هقطنم رد اه هداد لک فرعم و دنرادروخرب یعیسو ًاتبسن هنماد زا عابشا .دنتسه هعلاطم دروم و یلآ هدام ،سر ،تلیــس ،نش یاهریغتم نیب یگتــسبمه 3 لودج .دهد یم ناشن ار عابــشا یکیلوردیه تیاده اب یرهاظ صوصخم مرج نیب یگتــسبمه ،ددرگ یم هــظحلام لودج نــیا رد هک روــطنامه اب یرهاظ صوصخم مرج و یلآ هدام ،سر ،تلیــس ،نــش یاهریغتم عابشا یکیلوردیه تیاده .تسین یوق یلیخ عابشا یکیلوردیه تیاده یلآ هدام و سر اب و میقتــسم هطبار یرهاظ صوصخم مرج و نــش اب یکیلوردیه تیاده نــیب ،یگتــسبمه نیرتیوق .دراد سوکعم هطبار یهباشم جیاتن .تسا 0/41 رادقم هب یرهاظ صوصخم مرج اب عابــشا .تسا هدش شرازگ )2006( ناراکمه و نماروساراپ طسوت
)Ks( عابشا یکیلوردیه تياده و ) ( یرهاظ صوصخم مرج ،تارذ یا هزادنا عيزوت یرامآ فیصوت )1( لودجρb
هدش هداد ناشن 4 لودج رد هناگ دنچ یطخ نویــسرگر زیلانآ هجیتن یگتسبمه رادقم هب ناوت یم ار لدم نیا نییاپ ًاتبسن R2 رادقم .تسا نینچمه و عابــشا یکیلوردیه تیاده اب لقتــسم یاهریغتم نییاپ طابترا کاخ یکیلوردیه تــیصوصخ نیا دایز یــناکم یریذپرییغت لدم یارب 0/19 نییبت بیرض رادقم )2001( ناراکمه و نتــسو .داد
یبايزرا و شزومآ یاه هداد یرس رد )Ks( عابشا یکیلوردیه تياده و ) ( یرهاظ صوصخم مرج ،یلآ هدام ،تارذ یا هزادنا عيزوت یرامآ هصلاخ )2( لودجρb
ρb
یلآ هدام و تارذ یا هزادنا عيزوت ،) ( یرهاظ صوصخم مرج اب )Ks( عابشا یکیلوردیه تياده )r( یگتسبمه )3( لودج
تلع و دندرک شرازگ عابــشا یکیلوردیه تیاده یرامآ نویــسرگر و عابشا یکیلوردیه تیاده دایز یناکم یریذپرییغت ار نآ ندوب نییاپ )2006( ناراکمه و نودرم .دنتسناد یزاس لدم رد نآ زا یشان یاطخ تیاده نیمخت یارب 0/51 نــییبت بیرض اب یرامآ نویــسرگر لدم .دندروآ تسدب عابشا یکیلوردیه
هناگدنچ یطخ نویسرگر لدم رد )R2( نییبت بيرض رادقم و اهریغتم بيرض )4( لودج
ریداقم .دش نییعت اطخ و یعس اب لدم ره ناهنپ هیلا رد اه نورن دادعت لدم ره یارب ناهنپ هیلا رد اه نورن دادعت لباقم رد ینیب شیپ یاطخ ANN1 لدم رد ساسا نیا رب .تــسا هدش هداد ناشن 3 لکــش رد لدم رد و نورن 5 ANN3 لدــم ،نورن 4 ANN2 لدم ،نورــن 3 دهد یم ناشن لکش هک هنوگنامه .دش هتفرگ رظن رد نورن 4 ANN4
صوصخم مرج و یلآ هدام ،سر ،نــش یدورو یاهریغتم ندرــک دراو اب یزاس لدم رد اطخ شهاک ثعاب )ANN4( مراهچ لدم رد یرهاظ .دش یعونصم یبصع هکبش نویسرگر شور ود ره یبایزرا یاه صخاــش هبساحم زا لصاح جیاتن
یعونصم یبصع هکبش لدم راهچ رد اه نورن دادعت لباقم رد اطخ تاعبرم نیگنایم هشير ريداقم )3( لکش
هدش هداد ناشن 5 لودج رد یعونصم یبصع هکبش و هناگدنچ یطخ هکبش لدم راهچ ره ،ددرگ یم هظحلام لودج رد هک روطنامه .تــسا نویسرگر لدم هب تبسن یرتلااب R2 صخاش یاراد یعونصم یبصع یعونصم یبصع هکبــش یاه لدم هسیاقم .دنتــسه هناگدنچ یطخ مرج و یلآ هدام ،سر ،نش یاه یدورو زا هک ANN4 لدم ،داد ناشن هدش هدافتسا عابــشا یکیلوردیه تیاده دروآرب رد یرهاظ صوصخم لدم نآ زا دعب و دــشاب یم )0/642( یرتلااب R2 رادقم یاراد ،تــسا رد یرهاظ صوصخم مرــج و سر ،نــش یاه یدورو زا هک ANN2 جیاتن .دراد رارق ،تسا هدش هدافتسا عابــشا یکیلوردیه تیاده دروآرب نودرم .تسا هدش شرازگ )1384( ناراکمه و ییاعد طسوت یهباشم تیاده یزاس لدم یارب ار 0/51 نییبت بیرض زین )2006( ناراکمه و .دندرک شرازگ یعونصم یبصع هکبش زا هدافتسا اب عابشا یکیلوردیه یکیلوردیه تیاده تارییغت دــصرد 30-40 اه لدم نیا هکنیا لیلد تلع هب دناوت یم ،دننک یمن هــیجوت ار هعلاطم دروم هقطنم رد عابــشا نیا دیدش یریذپ ریثأت و عابشا یکیلوردیه تیاده دایز یناکم تارییغت تیصوصخ نیا .دشاب کاخ نامتخاس و تفاب زا یکیلوردیه تیصوصخ هدیسوپ یاه هشیر ذوفن یاه لاناک ،کرت و زرد یاراد قطانم یخرب رد اب هسیاقم رد یرت گرزب ریداقم کاخ ناروناج هب طوبرم تارفح و هدش
دوجو لیلد هب کاخ رد بآ ذوفن زین لمع رد .دراد مکارتم یاــه کاخ و یرامات .)1998 Hillel( دوش یم هجاوم لکشم اب هدش سبح یاوه و -10 یاه شکم رد ار یکیلوردیه تیاده ریداقم )1996( ناراکــمه ،دندرک دروآرب نویسرگر و یبصع هکبش شور ود اب لاکساپ ولیک -25 رتهب هک دندرک داهنشیپ و دندرواین تسد هب یبــسانم یاه دروآرب اهنآ ،تشرد هتسد هس هب تفاب ساــسارب هک ییاه کاخ زا اه هنومن تــسا رد تلاکشم ،نیاربانب .ددرگ هیهت ،دنا هدــش یدنب هقبط زیر و طسوتم یاه کاخ رد صوصخب کاخ عابــشا یکیلوردیه تیاده یریگ هزادنا دیاش .تسا هدش تاقیقحت رد بــسانم ان یاهدروآرب هب رجنم نگمه ان یرتهب یاهدروآرب رتــشیب یدورو یاــهروتکاف زا هدافتــسا اب ناوتب ,Tamari, Wosten, and Ruz-suarez ( دروآ تسد هب .)2006 ,Merdun, Meral, and Apan ;1996 عابشا یکیلوردیه تیاده ،اه لدم هیلک هک دهد یم ناشن ME ریداقم نیب رد ANN4 لدم .دنا هدرک دروآرب رتشیب ،یعقاو رادقم هب تبسن ار ریداقم نیب توافت نیرتــشیب .دراد ار یدروآرب شیب لقادح اهلدم همه هناگدنچ یطخ نویسرگر هب قلعتم اهلدم نیب رد یدروآرب و تادهاشم
رضاح قیقحت اب هباــشم هجیتن هب )2006( ناراکمه و نودرم .تــسا یعونصم یبصع هکبش اب یزاس لدم رد هک دندرک شرازگ اهنآ .دندیسر -0/23 ،بیترت هب ریداقم اب یدروآرب شیب هناگ دنچ یطخ نویسرگر و اب یزاس لدم رد )2006( ناراکمه و نماروساراپ .دراد دوجو -0/12 و هرامآ ساسا رب و رضاح قیقحت جیاتن اب هباشم یعونصم یبصع هکبــش .دنتفای تسد یزاس لدم رد یدروآرب شیب هب -0/07 رادقم اب ME تسا ANN4 لدم هب قلعتم اه لدم همه نیب رد RMSE نیرتمک ینویسرگر لدم RMSE رادقم .دراد رارق ANN2 لدم نآ زا دعب و .تسا یعونصم یبصع هکبــش اب یزاــس لدم ربارب ود ًابیرقت )0/55(
ینویــسرگر زیلانآ رد هک دندومن هیجوت هنوگنیا ناوت یم ار نآ لــیلد یاه هداد زا هدافتــسا اب کی هب کی تروــص هب یجورخ تاــیصوصخ ساسا رب یعونصم یبصع هکبش رد هک یلاح رد دنیآ یم تسد هب یدورو ًابیرقت .دریگ یم ماجنا یزاــس لدم ،یدورو یاه هداد لک هب یهد نزو
طــسوت رضاح قیقحت رد هدمآ تــسد هب RMSE رادقم هب کــیدزن هقطنم ود رد اهنآ .تسا هدش شرازگ )2006( ناراکمه و نماروساراپ RMSE رادقم یعونصم یبصع هکبش اب هدش یزاس لدم رد ،هناگادج .دندروآ تسد هب 0/19 تبسن یعونصم یبصع هکبش یاه لدم یبسن دوبهب دصرد هبــساحم ANN4 لدم هک دهد یم ناشن هناگدنچ یطخ ینویــسرگر لدم هب لدم هب تبسن اه لدم ریاس اب هسیاقم رد یرتشیب یبسن دوبهب دصرد لباقم رد ینیب شیپ یاه هداد شنکارپ رادومن .تسا هتشاد ینویسرگر هداد ناشن 4 لکــش رد قیقحت نیا رد لدم نیرتهب یارب تادهاــشم .تسا هدش
)%RI( لدم یبسن دوبهب دصرد و )RMSE( اطخ تاعبرم نیگنایم هشير ،)ME( اطخ نیگنایم ،)R2( نییبت بيرض لماش اه لدم یبايزرا یاه صخاش )5( لودج
یریگ هجیتن -4
یکیلوردیه تیاده نیمخت یارب یلاقتنا عباوت یبایزرا هب قیقحت نیا رد هکبش لدم ،اهلدم نیب رد .دش هتخادرپ زیخبآ هزوح سایقم رد عابشا صوصخم مرج ،سر ،نــش یدورو یاــهریغتم اب یعونصم یــبصع تیاده تسناوت ناهنپ هیلا رد نورن 4 اب )ANN4( یلآ هدام و یرهاظ نیا یبسن دوبهب .دنک دروآرب اهلدم ریاس زا رتهب ار عابــشا یکیلوردیه هکبش یاه لدم ،یلک روطب .تسا %63 ینویسرگر لدم هب تبسن لدم اهریغتم نیب یطخریغ طباور صیخشت تیلباق یاراد یعونصم یبصع هکبش یاه لدم یاه تیقفوم زا یدایز شخب هک دیآ یم رظن هب و هدوب ییاناوت و تــیلباق نیمه زا یــشان قیقحت نیا رد یعونصم یــبصع یگداس مغریلع یلبق یاه یــسررب و هلصاح جیاتن هب هجوت اب .دــشاب ،یعونصم یبصع هکبش یاه لدم ،یرامآ نویــسرگر یاه لدم اب راک یاه لدم هب تبسن یرتشیب تقد اب ار کاخ عابشا یکیلوردیه تیاده
طسوت عابشا یکیلوردیه تياده هدش دروآرب ريداقم ربارب رد یریگ هزادنا ريداقم )4( لکش ANN4 یعونصم یبصع هکبش لدم
.دننک یم دروآرب یرامآ نویسرگر هدافتسا دروم عبانم -5
.)1384( .ف ،یرــقاب و .م ،یناتــسرهش روپنابعــش ،.م ،یــیاعد )1 نلایگ ناتسا یسر یاه کاخ رد عابشا یرذگ بآ بیرض یزاــس لدم ،1 ج .یزرواشک مولع همان شهوژپ .یعونصم یبصع هکبــش هلیسو هب .41-47 ص .6 ش تیاده نــییعت .)1382( .م ،یــیامه و .ع ،تــقایل ،.م ،ناــیباون )2 تاقیقحت هلجم .یلاقتنا عباوت زا هدافتــسا اب کاخ عابشا یکیلوردیه .1-12 :)16( 4 .یزرواشک یسدنهم 3) Ahuja, L.R., Cassel, D.D., Bruce, R.R. and Barnes, B.B. (1989). Evaluation of spatial distribution of hydraulic conductivity using effective posing data. Soil Sci., 411-404 :148.
4) Amini, M., Abbaspour, K.C., Khademi, H., Fathianpour, N., Afyuni, M. and Schulin R. (2005).
Neural network models to predict cation exchange capacity in arid regions of Iran. Eur. J. Soil Sci., -551 :56 559.5) Bouma, J. (1989). Using soil survey data for quantitative land evaluation. Advance Soil Sci., -177 9 213.6) Gee, G.W. and Bauder, J.W. (1986). Particle size analysis. In: A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis.
Part 2 .1nd edition. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI. Pp. 407-404.
7) Givi, J., Prasher, S.O. and Patel, R.M. (2004).
Evaluation of Pedotransfer functions in predicting the soil water contents at field capacity and wilting point.
Agricultural Water Management, 96–83 :70.
8) Hillel, D. (1998). Environmental soil physics.
Academic Press, New York. USA.
9) Klute, A., and Dirksen, C. (1986) Hydraulic conductivity and diffusitivity: laboratory methods. In:
A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2 .1nd edition. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI. Pp. 734-687.
10) Merdun, H., Meral, O.C. and Apan, R.M. (2006).
Comparison of artificial neural network and regression Pedotransfer functions for predict of water retention and saturated hydraulic conductivity. Soil and Tillage Res., 116-108 :90.
11) Minansy, B., McBatney, A.B. and Bistow, K.L.
(1999). Comparison of different approaches to the development of Pedotransfer functions for water retention curve. Geoderma, 253-93:225.
12) Minansy, B. and McBratney, A.B., (2002). The Neuro-m method for fitting neural network parametric pedotransfer functions. Soil Sci. Soc. Am. J., –352 :66 361.13) Mohammadi, J. (2002). Testing an artificial neural network for predicting soil water retention characteristics from soil physical and chemical properties. 17th WCSS. Thailand. Paper No. 221.
14) Nelson, D.W. and Sommers, L.P. (1986). Total carbon, organic carbon and organic matter. Methods of Soil Analysis, part 2, pp. 579-539. Agronomy Handbook No 9, American Society of Agronomy and Soil Science Society of America, Madison, WI.
15) Pachepsky, Y.A., Timilin, D. and Varallyay, G.
(1996). Artificial neural networks to estimate soil water retention from easily measurable data. Soil Sci. Soc.
Am. J., 733-727 :60.
16) Parasuraman, K., Elshorbagy, A. and Bing-Chenge.
(2006). Estimating saturated hydraulic conductivity in spatially variable field using neural network ensemble.
Soil Sci. Soc. Am. J., 1859-1851 :70.
17) Persson, M., Sivakumar, B., Berndtsson, R., Jacobsen, O.H. and Schjonning, P. (2002). Predicting the di-electric constant-water content relationship using artificial neural network. Soil Sci. Soc. Am. J., :66 1439-1427.
18) Romano, N. and Palladino, M. (2002). Prediction of soil water retention using soil physical data and terrain attributes. J. Hydrology, 75–265:56.
19) Schaap, M.G. and Leij, F.J. (1998). Using neural networks to predict soil water retention soil hydraulic conductivity. Soil and Tillage Res., 42-37 :47.
20) Schaap, M.G. and Leij, F.J. (2000). Improved prediction of unsaturated hydraulic conductivity with the Mualem-Van Genuchten model. Soil Sci. Soc. Am.
J., 851–843 :64.
21) Tamari, S., W sten, J.H.M. and Ruz-suarez, J.C. (1996). Testing an artificial neural network for predicting soil hydraulic conductivity. Soil Sci. Soc.
Am. J., 1741-1732 :60.
22) W ston, J.H.M., Finke, P.A. and Jansen, M.J.W.
(1995). Comparison of class and Continuous pedotransfer functions to generate soil hydraulic characteristics. Geoderma, 237-227 :66.
23) W ston, J.H.M., Pachepsky, Y.A. and Rawls, W.J.
(2001). Pedotransfer functions: bridging the gap between available basic soil data and missing soil
hydraulic characteristics. J. Hydrology, 150-123 :251.
