38 نتیجه برای مدل‌سازی
مرضیه مکرم، عبدالرسول زارعی، محمد جواد امیری،
جلد 22، شماره 3 - ( 8-1397 )
چکیده
هدف از این مطالعه بررسی تأثیر افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM، به‌منظور بررسی ویژگی مورفومتری آبراهه‌ها، تجزیه و تحلیل و استخراج آنها با استفاده از تکنیک سنجش از دور و GIS است. در این مطالعه که در جنوب شهرستان داراب انجام گرفت، به‌منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM 90 متری (به‌عنوان یکی از پرکاربردترین داده‌ها در مدل کردن آبراهه)، از الگوریتم جاذبه (Attraction) با دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و همسایگی چهارگانه (Quadrant)، به‌منظور تخمین مقادیر زیرپیکسلها استفاده شد. پس از تولید تصاویر خروجی برای زیرپیکسلها در مقیاس‌های دو، سه و چهار با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسبترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی (270 نقطه) تعیین شد و مقادیر RMSE برای آنها، به‌صورت جداگانه محاسبه شد. بر‌اساس نتایج، با استفاده از مدل جاذبه، صحت تصاویر خروجی بهبود پیدا کرد و همچنین قدرت تفکیک مکانی آنها افزایش پیدا میکند. از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس سه و مدل همسایگی چهارگانه، نسبت به بقیه روش ها دارای بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE برای DEM 90 متر است. بررسی مورفومتری آبراهه‌ها نشان داد که DEM حاصل از الگوریتم جاذبه، دارای توان و دقت بیشتری در استخراج آبراهه‌ها، استخراج عوارض و اطلاعات مورفومتری منطقه مورد مطالعه است.
علی‌داد کرمی، مهدی همایی،
جلد 22، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
بیان کمّی تغییرپذیری مکانی ویژگی‌های هیدرولیکی خاک برای برنامه‌ریزی، مدیریت و بهره‌برداری بهینه از آن اهمیت فراوان دارد. اندازه‌گیری نفوذ آب به خاک بسیار پرهزینه و زمان‌بر است. ساختمان خاک نیز اهمیت زیادی در نفوذ آب به خاک دارد. هدف از این پژوهش، تعیین تغییرپذیری مکانی نفوذ آب به خاک، انتخاب مدل مناسب نفوذ و محاسبه پارامترهای مدل‌های مربوطه، کمّی‌سازی ساختمان خاک با استفاده از هندسه فرکتالی و تخمین پارامترهای نفوذ آب به خاک با استفاده از ویژگی‌های خاک و پارامترهای فرکتالی بود. بدین‌منظور، نفوذ آب به خاک در 161 مکان و در یک شبکه منظم 500 ×500 متری، با استفاده از استوانه‌های دوگانه با بار ثابت اندازه‌گیری شد. تمام داده‌های به‌دست آمده، به سه مدل انتخابی نفوذ آب به خاک برازش داده شدند. جرم ویژه ظاهری، مقدار رطوبت خاک، توزیع اندازه ذرات خاک، توزیع اندازه خاکدانه‌ها، مقدار کربن آلی، رطوبت اشباع خاک، قابلیت هدایت الکتریکی و pH خاک نیز اندازه‌گیری شدند. برای بیان کمّی ساختمان خاک، پارامترهای فرکتالی با استفاده از مدل فرکتالی ریو و اسپوزیتو و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها و میانگین هندسی قطر خاکدانه‌ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که سرعت نفوذ پایه در بیشتر ایستگاه‌ها کم (11/31-11/1) و میانگین آنها 69/6 سانتی‌متر بر ساعت بود. با استفاده از روش حداقل مجموع مربعات، مدل فیلیپ با بیشترین ضریب تبیین به‌عنوان بهترین مدل انتخاب شد. توزیع اندازه خاکدانه‌ها رفتاری فرکتالی داشت و همبستگی معنی‌داری بین پارامترهای نفوذ آب به خاک با پارامترهای فرکتالی و دیگر ویژگی‌های خاک وجود داشت.
حامد نوذری، سعید آزادی، وحید رضاوردی نژاد،
جلد 23، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
با توجه به افزایش جمعیت، افزایش تولید گیاهان زراعی یکی از نیازهای ضروری جامعه است. از آنجایی که شوری آب و خاک تأثیر زیادی در کاهش عملکرد محصولات کشاورزی دارد، لذا با اعمال روش‌های مناسب آبیاری می‌توان میزان کاهش محصول را تا حدود زیادی برطرف کرد. در تحقیق حاضر، با بسط مدل کامپیوتری VENSIM که مبتنی بر روش تحلیل پویایی سیستم است، علاوه بر شبیهسازی اثر توأم تنش آبی و شوری بر عملکرد محصول چغندرقند، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه نیز شبیهسازی شد. همچنین، به‌منظور واسنجی و اعتباریابی نتایج مدل از داده‌های جمعآوری شده مربوط به 9 تیمار از اراضی تحقیقاتی شبکه آبیاری سمت راست آبشار واقع در حوضه هیدرولوژیک رودخانه زاینده‌رود استفاده شد. پس از تجزیه و تحلیل آماری و محاسبه RMSE و خطای استاندارد، میزان برازش میان مقادیر اندازه‌گیری و شبیهسازی شده عملکرد محصول، رطوبت و شوری خاک در ناحیه ریشه محاسبه شد. میانگین این شاخصها برای تمامی تیمارها بهترتیب 98/2776 کیلوگرم بر هکتار و 07/0 برای عملکرد محصول، 026/0 و 09/0 برای رطوبت خاک و نهایتاً 54/0 دسی‌زیمنس بر متر و 08/0 برای شوری خاک در ناحیه ریشه برآورد شد که دقت خوبی را نسبت به شرایط واقعی نشان می‌دهد. نتایج نشان داد که مدل حاضر می‌تواند با واسنجی دقیق و کامل، در تخمین عملکرد محصول از دقت خوبی برخوردار باشد.
نیازعلی ابراهیمی پاک، اصلان اگدرنژاد،
جلد 23، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
چغندرقند یکی از محصولات مهم زراعی است و عملکرد آن به‌میزان آب مصرفی وابسته است. به‌دلیل عدم امکان ارزیابی کلیه گزینه‌های آبیاری بر عملکرد این محصول، می‌بایست از مدل‌های گیاهی استفاده کرد. به همین دلیل مدل‌های گیاهی WOFOST، CropSyst و AquaCrop به‌منظور تعیین عملکرد چغندرقند مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ارزیابی مدل‌ها از داده‌های ایستگاه تحقیقاتی شهرکرد استفاده شد. تیمارهای آب مصرفی در این پژوهش شامل مقدار آب آبیاری (در پنج سطح؛ E0: 100 درصد، E1: 85 درصد؛ E2: 70 درصد؛ E3: 55 درصد و E4: 30 درصد) بر اساس تبخیر- تعرق گیاه چغندر قند در دوره‌های مختلف رشد (T1: دوره رشد ابتدایی؛ T2: دوره رشد میانی و T3: دوره رشد انتهایی) بود. نتایج آمارهی RMSE برای عملکرد مدل‌های AquaCrop، WOFOST و CropSyst بهترتیب برابر با 57/0، 68/0 و 26/0 تن بر هکتار به‌دست آمد. نتایج آماره NRMSE نیز برای این سه مدل بهترتیب برابر با 11/0، 13/0 و 05/0 تن بر هکتار بود. آمارهی EF نیز نشان داد که مدل CropSyst (91/0) کارایی بهتری نسبت به دو مدلAquaCrop (62/0) و WOFOST (47/0) در تعیین عملکرد داشت. بر اساس این نتایج، مدل CropSyst، دقت بیشتری نسبت به دو مدل دیگر دارد.
اردوان قربانی، الناز حسن زاده، مهدی معمری، کاظم هاشمی مجد، اردشیر پورنعمتی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این پژوهش، تأثیر برخی پارامترهای خاک بر تولید اولیه سطح زمین فرم‌های رویشی (گندمیان و پهن‌برگان علفی) و تولید اولیه کل مراتع چمنزار منطقه فندوق‌لوی شهرستان نمین در استان اردبیل بررسی شد. تولید اولیه سطح زمین در 180 پلات یک مترمربعی به‌روش قطع و توزین اندازه‌گیری شد. تعداد 18 نمونه خاک در امتداد ترانسکت‌ها برداشت شد. برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک با روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد. تعیین ارتباط بین این پارامترها و تولید اولیه فرم‌های رویشی و تولید کل با روش رگرسیون چندگانه توأم انجام شد. به‌منظور تعیین مهم‌ترین پارامترهای مؤثر خاک بر تولید کل از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج تحلیل رگرسیون نشان داد پارامترهای هدایت‌الکتریکی، منیزیم، رس قابل انتشار، رطوبت حجمی، کربن آلی، پتاسیم محلول، پتاسیم تبادلی، سدیم و فسفر از پارامترهای مؤثر بر تولید اولیه فرم‌های رویشی و کل بودند (0/01>p). صحت معادلات استخراج‌شده نیز برای گندمیان، پهن‌برگان علفی و مقدار کل بهترتیب 79، 76 و 70 درصد محاسبه شد. نتایج PCA نشان داد که پارامترهای خاک 84/52 درصد از تغییرات تولید کل را توجیه میکند و در مقایسه با رگرسیون با ضریب تشخیص 28 درصد، نتیجه بهتری را ارائه کردند.
سروش برخورداری، سید مهدی هاشمی شاهدانی، احد باقرزاده خلخالی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
تلفات ناشی از تراوش و بهره‌برداری دو عامل اصلی کاهش راندمان انتقال و توزیع در کانال‌های آبیاری است. این پژوهش به بررسی میزان تأثیر دو راهکار پوشش و خودکارسازی به‌عنوان راهکارهای کاربردی کاهش تلفات پرداخته است. برای تحقق هدف مذکور، با استفاده از مدل Seep/w کاهش میزان نشت در طول کانال خاکی مغان، با استفاده از راهکار پوشش‌دار کردن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شبیهسازی بهره‌برداری این کانال با استفاده از مدل هیدرودینامیک ICSS در دو حالت بهره‌برداری موجود و سامانه کنترل خودکار پیشبین (MPC) با هدف بررسی بهبود توزیع آب انجام شد. نتایج پژوهش حاکی از توانایی 10 درصدی به کارگیری پوشش در کاهش تلفات نشت بود. همچنین ارزیابی بهره‌برداری قبل و بعد از به کارگیری اتوماسیون مشخص کرد که کنترل‌گر علاوه بر کاهش 15 درصدی تلفات بهره‌برداری، فرآیند توزیع و تحویل را نیز به نحو مطلوبی بهبود داده است. به‌طوری که حداقل مقادیر محاسبه شده شاخص راندمان و کفایت تحویل آب در امتداد بازه‌های کانال، بهترتیب برابر 100 و 83 درصد حاصل شده است. علیرغم محدودیت‌های مالی و ملاحظات اجرائی در پیاده‌سازی پروژه‌های مدرن‌سازی و بهسازی شبکه‌های آبیاری، به کارگیری دو راهبرد پیشنهادی به‌صورت مجزا و یا همزمان، بسته به اهداف مدیران شبکه و نیز پتانسیل هر راهبرد در کاهش تلفات انتقال و توزیع توصیه می‌شود.
مهناز خلج، سعید گوهری، سعید اخروی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی الگوی آبشستگی پیرامون سازه حفاظتی آبشکن در دو شکل مستقیم و چوگانی پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل آبشکن‌های مستقیم و چوگانی با طول 0/12 متر در دبیهای 10/5، 15 و 20 لیتر بر ثانیه در کانال آزمایشگاهی مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی انتهای دماغه برای آبشکن چوگانی و مستقیم با افزایش دبی جریان افزایش یافته است که مقادیر آن برای دبی 20 لیتر بر ثانیه بهترتیب 0/095 و 0/104 متر بود. همچنین عرض گودال آبشستگی در آبشکن مستقیم 2/25 و در آبشکن چوگانی دو برابر طول مؤثر آبشکن بود. در این راستا، حداکثر عمق آبشستگی پیرامون دماغه در دو آبشکن مستقیم و چوگانی بهترتیب 0/87 و 0/79 برابر طول مؤثر آبشکن مشاهده شد. شکل بستر رسوبی در پایین‌دست آبشکن مستقیم در فواصل 0/09 و /15 متری از دیواره مجاور آبشکن کشیده‌تر دیده شد و تا حدود 1/3 برابر عرض کانال در پایین‌دست آبشکن ادامه داشت، درحالی که برای آبشکن چوگانی حدود 1/15 برابر عرض کانال بود. به‌طور کلی ابعاد گودال آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن مستقیم بود. علاوه‌بر این به‌منظور درک رفتار هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن، از مدل عددی Flow3D استفاده شد. بررسی آماری نتایج دو مدل حاکی از وجود خطای نسبی حدود 20 درصد بود که نشان از عملکرد مناسب مدل در تخمین عمق آبشستگی حداکثر است.
علیرضا رضائی آهوانویی، حجت کرمی، فرهاد موسوی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از نرم‌افزار FLOW3D، ابتدا عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی (قوسی) و سرریز کلیدپیانویی خطی در پلان، با طول سرریزی برابر، مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که در‌نتیجه غیرخطی کردن سرریز کلیدپیانویی، ضریب دبی تا 20 درصد افزایش پیدا میکند. بررسی کانتورهای سرعت برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که بیشینه سرعت در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی غیرخطی حدود 30 درصد نسبت به سرریز کلیدپیانویی خطی کمتر است. سپس، عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی در دو حالت تحدب قوس رو به داخل و رو به خارج کانال بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد در‌حالتی که تحدب قوس رو به داخل کانال قرار گیرد، ضریب دبی در محدوده مورد بررسی به‌طور متوسط به‌میزان هشت درصد نسبت به زمانی که تحدب قوس رو به خارج کانال قرار گیرد، افزایش پیدا میکند. بررسی کانتورهای فشار برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که به‌طور متوسط، فشار در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی با تحدب قوس رو به داخل کانال حدود پنج درصد نسبت به سرریز با تحدب قوس رو به خارج کانال بیشتر است. این افزایش فشار منجر به کاهش سرعت و پخش بهتر جریان روی کلیدهای سرریز می‌شود.
محمدعلی انصاری، اصلان اگدرنژاد، نیازعلی ابراهیمی پاک،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
پژوهش حاضر به‌منظور ارزیابی مدل AquaCrop در شبیهسازی عملکرد وکارایی مصرف سیب‌زمینی تحت شرایط تنش آبی در پنج سطح (1E، 2 E، 3 E و 4E به ترتیب نشان دهنده 100، 85، 70، 50 و 30 درصد تأمین نیاز آبی) و زمان اعمال تنش در سه دوره زمانی از رشد (1T ، 2 T و3 T بهترتیب نشان‌دهنده 50 روز رشد اول (استقرار بذر و رشد رویشی)، دوم (مرحله میانی) و سوم (رسیدن فیزیولوژیکی گیاه) از کل دوره رشد) انجام شد. نتایج نشان داد که مدل AquaCrop در شبیهسازی عملکرد دچار خطای بیش‌برآوردی و در تعیین کارایی مصرف آب دچار خطای کم‌برآوردی شد. مقادیر خطای این مدل با توجه به مقادیر RMSE و NRMSE برای هر دو پارامتر عملکرد و کارایی مصرف آب قابل قبول بود. بیشینه و کمینه خطای شبیهسازی عملکرد بهترتیب برابر با 0/3 (1E3T) و 15/3 (1E2T) بود. نتایج به‌دست آمده برای کارایی مصرف آب نیز نشان داد که بیشترین و کمترین خطا بهترتیب برابر با 0/53 (3E2T) و 0/03 (4E2T) بود. اختلاف مقادیر شبیهسازی و مشاهداتی برای تیمارهای 1E، 2 E، 3 E و 4 E بهترتیب برابر با 0/24، 0/25، 0/19 و 0/44 کیلوگرم بر مترمکعب و اختلاف مقادیر شبیهسازی و مشاهداتی برای تیمارهای 1T ، 2 T و3 T بهترتیب برابر با 0/19، 0/36 و 0/22 کیلوگرم بر مترمکعب بود. بنابراین با افزایش میزان تنش و همچنین در اوایل دوره رشد سیب‌زمینی، مدل خطای بیشتری در برآورد کارایی مصرف آب داشت.
حمید رضا متین فر، زیبا مقصودی، روح الله موسوی، محبوبه جلالی،
جلد 24، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در تعیین استراتژی‌های مدیریت پایدار اراضی است. طی دو دهه اخیر استفاده از رویکردهای داده‌کاوی در مدل‌سازی مکانی کربن آلی خاک با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشین به‌طور گسترده‌ای مورد توجه قرار گرفته است. یکی از گام‌های اساسی در کاربرد این روش‌ها، تعیین متغیرهای بهینه پیش‌بینی کننده کربن آلی خاک است. این مطالعه به‌منظور مدل‌سازی و نقشه‌برداری رقومی کربن آلی خاک سطحی با استفاده از روش‌های یادگیری ماشین و ویژگی‌های خاک شامل درصد سیلت، رس، شن، کربنات کلسیم معادل، میانگین وزنی قطر خاکدانه و اسیدیته انجام پذیرفت. بدین منظور دقت عملکرد مدل‌های جنگل تصادفی، کوبیست، رگرسیون حداقل مربعات جزئی، رگرسیون خطی چندمتغیره و کریجینگ معمولی برای برآورد میزان کربن آلی خاک سطحی، در 141 نمونه از عمق 30-0 سانتی‌متر در بخشی از اراضی کشاورزی دشت خرم آباد با مساحت 680 هکتار مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آنالیز حساسیت متغیرهای پیش‌ران در مدل‌سازی کربن آلی نشان داد که بهترتیب سه ویژگی درصد سیلت، آهک و میانگین وزنی قطر خاکدانه بیشترین تأثیر را روی تغییرپذیری مکانی کربن آلی خاک داشتند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین کربن آلی نشان داد که مدل جنگل تصادفی بهترتیب با مقادیر ضریب تبیین (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) 0/75 و 0/25 درصد بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در منطقه مطالعاتی ارائه کرد. در مجموع مدل‌های با رویکرد غیرخطی صحت بالاتری نسبت به مدل‌های خطی در مدل‌سازی تغییرات مکانی کربن آلی خاک نشان دادند.
آذین نوروزی، محمدرضا انصاری،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
در حال حاضر رخداد طوفان ریزگرد از مهم‌ترین معضلات زیست‌محیطی استان خوزستان است و ناحیه جنوب و جنوب شرق اهواز به‌عنوان یکی از کانون‌های داخلی منشأ ریزگرد شناخته شده و در اولویت اول اجرای عملیات اصلاحی قرار دارد. با توجه به اینکه تغییرات کاربری اراضی از عوامل بیابان‌زایی در منطقه مذکور است، مدل‌سازی تغییرات آن ضروری و اطلاعات مفیدی را برای برنامه‌ریزان به‌منظور مهار و احیای اراضی تخریب شده فراهم میکند. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی مدل CA-Markov در پیش‌بینی روند تغییرات کاربری اراضی در منطقه مذکور بر اساس دو رویکرد بلندمدت و کوتاه‌مدت انجام شد. در رویکرد بلندمدت از نقشه‌های کاربری اراضی سال‌های 1986 و 2002 و در رویکرد کوتاه‌مدت از نقشه‌های کاربری اراضی سال‌های 2002 و 2007 برای پیش‌بینی کاربری اراضی سال 2016 استفاده و سپس نتایج مدل‌سازی اعتبارسنجی شد. بر اساس نتایج مقادیر خطای مکانی، خطای کمی و ضریب کاپا برای رویکرد بلندمدت بهترتیب برابر با 42/55 درصد، 13/95 درصد و 0/08 و برای رویکرد کوتاه‌مدت بهترتیب 12/56 درصد، 10/42 درصد و 0/22 حاصل شد که مبین توانایی ضعیف مدل CA-Markov در پیش‌بینی روند تغییرات کاربری اراضی در کانون ریزگرد جنوب و جنوب شرق اهواز است. استفاده از قانون یکنواخت در طول شبیهسازی بدون درنظر گرفتن عوامل و فرایندهای مؤثر بر تغییرات کاربری اراضی، یکسان نبودن روند تغییرات کاربری اراضی طی دوره‌های مطالعاتی، تغییرات متأثر از فعالیت‌های انسانی، وقوع خشکسالی و طولانی بودن دوره پیش‌بینی را می‌توان از دلایل عملکرد ضعیف مدل CA-Markov دانست.
کمال قادری، بهارک معتمدوزیری، مهدی وفاخواه، امیراحمد دهقانی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
پیش¬بینی صحیح دبی سیل، برای طراحی سازه‌های هیدرولیکی، کاهش خطر شکست و به حداقل¬رساندن آسیب‌های محیط زیستی پایین‌دست، از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی کاربرد روش‌های یادگیری ماشین برای تحلیل منطقه‌ای فراوانی سیلاب است. برای دستیابی به این هدف، 18 پارامتر فیزیوگرافی، اقلیمی، سنگ¬شناسی و کاربری اراضی برای حوضه‌های بالادست ایستگاه‌های هیدرومتری حوزههای آبخیز کرخه و کارون (46 ایستگاه با طول آماری 21 سال) درنظر گرفته شد. سپس، بهترین تابع توزیع احتمال با استفاده از آزمون کولموگروف- اسمیرنف در هر ایستگاه برای برآورد دبی سیل با دوره بازگشت 50 سال با استفاده از روش‌های حداکثر درستنمایی و گشتاورهای خطی تعیین شد. درنهایت، تحلیل منطقه‌ای فراوانی سیلاب با استفاده از درخت تصمیم، شبکه بیزی و شبکه عصبی مصنوعی انجام شد. نتایج نشان داد که توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 در روش حداکثر درستنمایی و توزیع نرمال تعمیمیافته در روش گشتاورهای خطی بهترین توزیع احتمالی منطقه‌ای هستند. بر اساس آزمون گاما، پارامترهای محیط، طول حوضه، عامل شکل و طول جریان اصلی به‌عنوان بهترین ترکیب ورودی انتخاب شدند. نتایج تحلیل منطقه‌ای فراوانی سیلاب نشان داد که مدل بیزی با روش گشتاور خطی ((R2=0.7 بهترین برآورد را در مقایسه با روش‌های دیگر دارد. درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی در رده‌‌های بعدی قرار داشتند.
سعید آزادی، حامد نوذری، صفر معروفی، بهزاد قنبریان،
جلد 26، شماره 1 - ( 3-1401 )
چکیده
در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند سودآوری کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی جفیر (ایثارگران) واقع در استان خوزستان را شبیه¬سازی و بهینه¬سازی نماید. به¬منظور اعتباریابی نتایج شبیهسازی نسبت منفعت به هزینه، از شاخص‌های آماری مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE)، میانگین خطای اریبی (MBE) و ضریب تبیین (R2) استفاده و مقادیر آنها بهترتیب 0/25، 0/19، 0/005- و 0/96 بدست آمد. سپس به¬منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه، با هدف افزایش سودآوری کشت محصولات، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت غیر پلکانی و پلکانی در سال‌های زراعی 1392 الی 1396 تعیین شد. در حالت غیر پلکانی سطح زیر کشت هر محصول زراعی در شبکه از صفر تا 2 برابر وضع موجود تغییر یافت و در حالت پلکانی با توجه به شرایط اجتماعی و فرهنگی ساکنین منطقه، این تغییر به آرامی و در هر سال به میزان 10 درصد وضع موجود بوده است. آنالیز نتایج نشان‌دهنده موفقیت مدل در بهینه¬سازی و دستیابی به اهداف مورد نظر داشت و مجموع نسبت منفعت به هزینه در همه سال¬ها در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی افزایش یافت. به¬عنوان نمونه در سال 1396 نسبت به 1395، هزینه‌های تولید به اندازه 7/1 درصد کاهش و قیمت فروش به اندازه 5/8 درصد افزایش داشت و باعث افزایش میزان منفعت به هزینه در سال 1396 نسبت به سال ماقبل آن شد. نتایج نشان داد مدل حاضر در شبیه¬سازی و بهینه¬سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.
سارا دهقان فارسی، رضا جعفری، سیدعلیرضا موسوی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی تلفیق بخشی از اطلاعات استخراج¬شده برای پهنه‌بندی تخریب اراضی با استفاده از داده‌های زمینی و سنجش از دور در استان فارس صورت گرفته است. بدین¬منظور نقشه معیارهای پوشش گیاهی، تولید خالص اولیه، کاربری اراضی و شیب بهترتیب از طریق داده‌های سنجش از دور MOD13A3، MOD17A3 ، SRTMو Landsat TM؛ فرسایش آبی توسط مدل آیکونا (ICONA) و رواناب سطحی با استفاده از مدل SCS سال 2010 به‌دست آمد. معیار کارایی مصرف بارش نیز از نسبت تولید خالص اولیه به نقشه بارندگی مستخرج از ایستگاه‌های هواشناسی تولید شد و سپس نقشه تخریب اراضی منطقه با استفاده از روش هم‌پوشانی وزنی کلیه معیارها تهیه شد. مطابق مدل آیکونا 5/1، 9/05، 47/21، 27/91و 10/73 درصد از منطقه مطالعاتی بهترتیب در کلاس‌های فرسایش آبی خیلی‌کم، کم، متوسط، شدید و بسیار‌شدید قرار گرفت. هم‌پوشانی نقشه مدل آیکونا با نقشه معیارهای دیگر نشان داد که کلاس‌های تخریب خیلی‌زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی‌کم بهترتیب 1/3، 7/18، 70 ، 9/1 و 0/9 درصد از سطح استان را در بر می‌گیرند. مطابق یافته‌ها، تلفیق سنجش از دور با مدل‌های آیکونا و SCS باعث ارتقاء قدرت شناسایی تخریب اراضی می شود.
گل مهر صمدی، سید فرهاد موسوی، حجت کرمی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
با استفاده از ابزارهای گوناگون از جمله مدل‌های ریاضی، می‌توان با حداقل هزینه و زمان، تأثیر گزینه‌های مختلف مدیریتی را بر منابع آب یک منطقه و شرایط موجود ارزیابی و کاربردی‌ترین مورد را انتخاب کرد. در این پژوهش، با استفاده از داده‌های اقلیمی، هیدرولوژیک و هیدرومتری در حوضه آبریز ملایر، مدل هیدرولوژیک SWAT در بازه زمانی ۱۳۹۸-۱۳۸۸ اجرا و صحت‌سنجی مدل نهایی توسط SWAT-CUP انجام شد. در راستای کاهش میزان عدم قطعیت در پارامترهای ورودی به مدل MODFLOW، با استفاده از مقدار تغذیه سطحی حاصل از اجرای مدل SWAT، مدل‌سازی کمّی آبخوان ملایر در نرم‌افزار GMS توسط مدل MODFLOW با اطمینان بیشتری انجام شد. پس از شبیهسازی آبخوان ملایر در سال‌های ۱۳۹۷-۱۳۸۸ و صحت‌سنجی آن در سال آبی ۱۳۹۸-۱۳۹۷، مقادیر میانگین خطای مطلق (MAE) بین 0/35 تا 0/65 متر و جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE) بین 0/62 تا 0/94 متر به‌دست آمد که با توجه به حدود سطوح آب محاسباتی و مشاهداتی برابر با 1650متر، قابل قبول به نظر می‌رسد. نتایج تغییرات سطح آب در چاه‌های مشاهده‌ای واقع در منطقه ملایر حاکی از آن است که تراز سطح آب زیرزمینی در محدوده آبخوان در دوره مطالعاتی ۱۰ ساله به‌طور میانگین 9/7 متر کاهش داشته است.
مهدی حیات زاده، مسعود عشقی زاده، وحید موسوی،
جلد 26، شماره 4 - ( 12-1401 )
چکیده
از آنجا که تغییر کاربری اراضی و همچنین تغییر متغیرهای اقلیمی از جمله افزایش دما بر بسیاری از فرایندهای طبیعی نظیر فرسایش خاک و تولید رسوب، سیلاب و تخریب خصوصیات فیزیکی و شمیایی خاک اثر می‌گذارد، بنابراین نیاز است تا جنبه‌های مختلف اثر این تغییرات، در مطالعات و تصمیم‌گیری‌ها مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر به‌منظور آگاهی از میزان اثرگذاری تغییر اقلیم و شرایط مدیریت کشت بر میزان سیل‌خیزی، اقدام به آزمون و تحلیل سناریوهای منطقی بر اساس پیشینه حوزه آبخیز مروست با استفاده از مدل مفهومی SWAT شد. در این راستا پس از واسنجی مدل، اقدام به آزمون دو سناریوی مذکور شد. سناریوی اول در زمینه مدیریت زارعی و تبدیل باغات به اراضی کشاورزی و سناریوی دوم افزایش 0/5 درجه‌ای دما با ثابت فرض کردن سایر شرایط درنظر گرفته شده است. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل با آزمون نش- ساتکلیف بهترتیب 0/66 و 0/68 نشان از کارایی قابل قبول مدل در محدوده مورد مطالعه دارد. در ادامه نتایج به‌کارگیری دو سناریوی تغییر کاربری اراضی و گرمایش نشان از تأثیر 30 درصدی سناریوی اقلیمی با افزایش متوسط دبی ماهانه به‌میزان 3/72 مترمکعب بر ثانیه حاکی از افزایش سیل‌خیزی حوضه به‌ویژه در سال‌های اخیر دارد. از طرفی سناریوی تغییر کاربری اراضی باغی به کشاورزی در دو حالت 20 درصد و 50 درصد تغییر کاربری باعث افزایش متوسط دبی ماهانه بهترتیب به میزان 1/26 و 1/5 مترمکعب بر ثانیه و به‌عبارتی 10 و 12 درصد به سیل‌خیزی حوضه اضافه شد. نتایج حاکی از آن است که در مناطق مشابه منطقه مورد مطالعه که در منطقه اقلیمی خشک واقع شده است، افزایش احتمالی دما می‌تواند اثر قابل ملاحظه‌ای را بر سیل‌خیزی حوضه داشته باشد. البته تأثیر غیرمستقیم عامل انسانی نیز به‌صورت افزایش گازهای گلخانه‌ای بر افزایش سیل‌خیزی حوضه را نباید نادیده گرفت.
علیرضا عمادی، سینا فاضلی، محمد هوشمند، سروین زمان زاد قویدل، رضا سبحانی،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
بخش کشاورزی به¬عنوان یکی از مهم‌ترین بخشهای مصرف آب در پایداری سیستمهای منابع آب کشور تأثیرگذار است. این مطالعه، با هدف تخمین برداشت آب از رودخانه برای مصارف کشاورزی در محدوده مطالعاتی نوبران، واقع در حوضه آبریز دریاچه نمک، انجام شده است. تخمین میزان برداشت آب از رودخانه با استفاده از متغیرهای وابسته به فاکتورهای ریخت‌شناسی، هیدرولوژیکی، کاربری اراضی و ترکیبی از متغیرهای آنها که با نمونهبرداری میدانی جمعآوری شده است، انجام گرفت. همچنین، برای تخمین متغیر برداشت آب از رودخانه‌ها، روش‌های داده‌کاوی شامل سامانه استنتاجی فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS)، روش گروهی مدل‌سازی داده‌ها (GMDH)، شبکه تابع پایه شعاعی (RBF) و مدل درخت تصمیم رگرسیونی (Rtree) به کار گرفته شد. در این مطالعه، مدل GMDH24 با سناریوی ترکیبی شامل متغیرهای عرض رودخانه، عمق رودخانه، حداقل جریان، حداکثر جریان، متوسط جریان، مساحت کشت شده زراعی و باغی به‌عنوان بهترین مدل برای برآورد متغیر برداشت آب از رودخانه معرفی شد. مقدار RMSE برای سناریوی ترکیبی مدل GMDH24 به‌منظور تخمین برداشت آب در محدوده مطالعاتی نوبران 046/0 به‌دست آمد. نتایج حاکی از این است که عملکرد مدل GMDH24 در برآورد برداشت آب رودخانه‌ها برای مقادیر حداکثر بسیار قابل قبول و امیدوارکننده است. بنابراین، مدل‌سازی و شناسایی متغیرهای مختلف تأثیرگذار بر میزان بهینه برداشت آب از رودخانه‌ها جهت تأمین مصارف کشاورزی باعث دستیابی به اهداف مدیریت یکپارچه منابع آب (IWRM) می‌شود.
پوریا محیط اصفهانی، وحید چیت‌ساز،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
روابط منطقه‌ای قابل اطمینان که بتواند با استفاده از خصوصیات حوضه‌های آبخیز بزرگی دبی سیلاب‌ها را به ازای دوره بازگشت‌های مختلف پیش‌بینی کند از اهمیت ویژه‌ای برای مدیریت سیل و طراحی سازه‌های هیدرولیکی در حوضه‌های فاقد ایستگاه هیدرومتری برخوردار است. بنابراین، در پژوهش حاضر سعی شد تا با استفاده از مدل‌های رگرسیونی خطی تعمیم یافته (GLMs) مدل‌های منطقه‌ای مناسبی برای برآورد حداکثر دبیهای روزانه به‌ازای دوره بازگشت‌های 2، 10، 50 و 100 سال برای 62 زیرحوضه از حوضه‌های کارون بزرگ و کرخه ارائه شود. بر اساس نتایج، حوضه‌های مورد مطالعه توسط برخی از خصوصیات فیزیوگرافی و اقلیمی به چهار زیرگروه گروه‌بندی شدند. بطورکلی نتایج نشان داد که به‌جز زیرمنطقه شماره دو که شامل زیرحوضه‌های بسیار بزرگ (A̅≈17300km2) است، در تمامی زیرمناطق تعیین شده فرایند مدل‌سازی موفق است. به‌طوری که مقادیر ضرایب تببین اصلاح شده مناسبترین مدل‌ها برای حداکثر دبیهای 100 ساله در زیرمناطق اول، سوم و چهارم بهترتیب 82/4، 91/3 و 90/6 درصد و درصد نسبی خطای آنها (RRMSE) نیز بهترتیب 9/5، 9/23 و 6/8 درصد برآورد شد. همچنین، نتایج نشان داد که برای سیلاب‌ها با دوره بازگشت‌های کوتاه‌مدت مانند 2 و 10 سال متغیرهایی همچون طول، محیط و مساحت حوضه‌ها تأثیر زیادی روی حداکثر دبیهای روزانه خواهند داشت، درحالی که برای دوره بازگشت‌های بلندمدت مانند 50 و 100 سال اغلب خصوصیات آبراهه‌ها و شبکه زهکشی حوضه‌ها مانند طول آبراهه اصلی، مجموع طول سیستم رودخانه‌ها و شیب آبراهه اصلی حداکثر دبیهای روزانه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. با توجه به پژوهش صورت گرفته می‌توان اظهار داشت که رفتار حداکثر دبیهای روزانه در منطقه مورد مطالعه تا حد زیادی از خصوصیات مختلف اقلیمی و فیزیوگرافی حوضه‌ها تأثیر می‌پذیرید و بنابراین، با مدل‌سازی صحیح آن می‌توان با دقت به‌نسبت مناسبی ویژگی‌های این متغیر را در حوضه‌های فاقد ایستگاه هیدرومتری برآورد کرد.
سعید آزادی، حامد نوذری، صفر معروفی، بهزاد قنبریان،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
یکی از راهکارهای توسعه کشاورزی، استفاده مطلوب از شبکه‌های آبیاری و زهکشی است که منجر به بهره‌وری بیشتر و حفظ محیط‌زیست خواهد شد. در تحقیق حاضر به کمک روش تحلیل پویایی سیستم مدلی بسط داده شد تا بتواند با نظر گرفتن مسائل زیست‌محیطی، سطح زیر کشت محصولات زراعی شبکه آبیاری و زهکشی شهید چمران واقع در استان خوزستان را شبیهسازی کند. به‌منظور بررسی اعتبار مدل، از آزمون حدی و آنالیز حساسیت استفاده شد. نتایج نشان‌دهنده عملکرد مناسب مدل و وجود ارتباط منطقی بین پارامترهای آن بود. همچنین به‌منظور تعیین سطح زیر کشت بهینه محصولات زراعی شبکه شهید چمران، با اهداف محیط‌زیستی و کمینه کردن میزان نمک خروجی از زهکش‌ها، الگوی کشت محصولات این شبکه در دو حالت تغییر غیر پلکانی و تغییر پلکانی تعیین شد. نتایج نشان داد میزان نمک خروجی بهینه‌سازی شده از شبکه در هر دو حالت پلکانی و غیر پلکانی در مقایسه با وضع موجود در منطقه کاهش یافته است. مقدار نمک کل در وضع موجود، از سال 1392 تا 1396 بهترتیب برابر با 2799، 2649، 2749، 2298 و 2004 تن بر روز بوده است که پس از بهینه‌سازی، در حالت پلکانی 2739، 2546، 2644، 2223 و 1952 تن بر روز و در حالت غیرپلکانی 2363، 2309، 2481، 2151 و 1912 تن بر روز به‌دست آمد. نتایج نشان می‌دهد که حالت غیرپلکانی با توجه به محدودیت‌های در نظر گرفته شده برای آن، در کاهش نمک خروجی موفق‌تر از حالت پلکانی عمل کرده است. آنالیز نتایج نشان‌دهنده موفقیت مدل در بهینه‌سازی و دستیابی به اهداف مورد نظر بود. لذا می‌توان گفت، مدل حاضر در شبیهسازی و بهینه‌سازی شبکه آبیاری، الگوی کشت آن و تعریف سایر سناریوها از دقت خوبی برخوردار است.
ایمان کاظمی، امیر اسدی وایقان، محمود آذری،
جلد 28، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
کیفیت و کمیت آب به دلیل تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی به مهم‌ترین نگرانی کشورهای جهان تبدیل شده است. علاوه‌براین تغییرات پوشش و کاربری اراضی و اقلیم به‌عنوان دو عامل مهم و تأثیرگذار بر دبی شناخته شده‌اند. در این پژوهش از چهار مدل تغییر اقلیم HADGEM2-ES، GISS-E-R، CSIRO-M-K-3-6-0، CNRM-CM5.0 تحت دو سناریوی حدی RCP2.6 و RCP8.5 به‌عنوان سناریوهای تغییر اقلیم در دوره آینده 2050-2020 استفاده شد. سناریوی کاربری اراضی آینده (2050) با استفاده از الگوریتم CA-Markov در نرم‌افزار IDRISI با استفاده از نقشه‌های کاربری زمین در سال‌های 1983 و 2020 تهیه شد. مدل SWAT به‌منظور شبیهسازی بهتر فرایندهای هیدرولوژیک در دوره 2012-1984 واسنجی و برای دوره 2019-2013 اعتبارسنجی شد و برای ارزیابی اثرات جداگانه و ترکیبی تغییر اقلیم و کاربری اراضی روی دبی مورداستفاده قرار گرفت. پیش‌بینی نتایج تأثیرات تغییر اقلیم بر دبی نشان‌دهنده کاهش دبی در بیشتر مدل‌ها تحت دو سناریو RCP2.6 و RCP8.5 است. متوسط بیشترین میزان کاهش و افزایش تحت سناریوی RCP2.6 بهترتیب 60 و 30 درصد است. این کاهش چشمگیر پیش‌بینی‌شده تحت سناریوی RCP8.5 بیشتر است. بررسی اثرات توأم تغییر اقلیم و کاربری اراضی نشان داد، متوسط کاهش دبی در ماه‌های اکتبر، نوامبر، دسامبر و ژانویه تحت دو سناریو بهترتیب 2/46 و 58 درصد است. متوسط افزایش دبی تحت سناریوی RCP8.5 ماه‌های آپریل و می در مدلHadGEM2ES 47 درصد پیش‌بینی شده است.
