تخمین تبخیر- تعرق گیاه مرجع یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌ها در مطالعات هیدرولوژی، برنامه‌ریزی آبیاری و مدیریت منابع آب است. در این پژوهش به ارزیابی مدل‌های خطی تعمیم‌یافته، جنگل تصادفی و درخت گرادیان بوستینگ در شرایط داده‌های اقلیمی منطقه سیستان پرداخته شد. داده‌های مورد استفاده شامل دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای میانگین، رطوبت حداکثر، رطوبت حداقل، رطوبت میانگین، بارش، ساعات آفتابی، سرعت باد و تبخیر از تشت بین سال‌های 1387 تا 1396 بود. با ارائه الگوهای مختلف شامل ترکیبی از پارامترهای هواشناسی به‌عنوان ورودی‌های مدل در مقیاس زمانی روزانه، مقدار تبخیر- تعرق توسط مدل‌های پیشنهادی به‌عنوان خروجی مدل برآورد شد. همچنین قابلیت پیش‌بینی این مدل‌ها، در مقایسه نتایج آنها با نتایج روش فائو- پنمن- مانتیث به‌عنوان روش مبنا ارزیابی شد. در بین الگوهای مورد بررسی، الگوی M1 که دارای بیشترین تعداد پارامترهای هواشناسی ورودی (10 پارامتر) بود، با کمترین خطا 0/633 RMSE = و 0/451 MAE = و بیشترین ضریب همبستگی 0/993 R= برای مدل درخت گرادیان بوستینگ، بهترین عملکرد را در بین مدل‌ها و الگوهای بالا نشان داد. با انجام فرایند حساسیت‌سنجی پارامترها، دمای هوا به‌عنوان مهم‌ترین متغیر مؤثر برای الگوهای انتخابی در هر سه مدل مطالعه‌شده، به‌دست آمد. بنابراین افزایش دقت و صحت داده‌های دما، می‌تواند به افزایش دقت مدل‌های پیشنهادی کمک کند. استفاده از مدل درخت گرادیان بوستینگ توانست بیش از 70 درصد، زمان اجرای مدل را در مقایسه با سایر مدل‌های مورد مطالعه کاهش دهد. درنهایت این پژوهش، مدل درخت گرادیان بوستینگ را برای برآورد تبخیر- تعرق در منطقه دشت سیستان توصیه می‌کند.
