شبیه سازی هدایت آبی اشباع با استفاده از الگوریتم gmdh

هدایت هیدرولیکی اشباع خاک از مهم ترین ویژگی های فیزیکی خاک است که نقش عمده ای در طراحی پروژه های زهکشی و توسعه ی پایدار کشاورزی دارد. برای اندازه گیری این پارامتر روش های مستقیم مختلفی وجود دارد که همگی وقت گیر، هزینه بر و در مواردی دشوار می باشد و به دلیل تغییرات زیاد مکانی آن، اندازه گیری نقطه ای نمی تواند نماینده واقعی از ویژگی های خاک باشد. به همین دلیل محققان بسیاری درصدد تخمین این پارامتر با استفاده از روش های غیر مستقیم مانند ایجاد توابع انتقالی برآمده اند. در برازش توابع انتقالی از روش های مختلفی استفاده می شود که در این پژوهش از سه روش رگرسیون خطی چند گانه (به روش گام به گام) و دو نوع شبکه عصبی مصنوعی، پرسپترون چند لایه و دسته بندی گروهی داده ها (gmdh) بهره گرفته شد. بدین منظور نمونه برداری های صحرایی از مناطق غربی حوزه سفیدرود در استان گیلان صورت گرفته و از این میان 40 نمونه مورد مطالعه قرار گرفت. هدایت هیدرولیکی اشباع به روش بار افتان، به صورت دست نخورده، بافت به روش هیدرومتری و الک، جرم مخصوص ظاهری به روش سیلندر، ماده آلی به روش والکلی بلک، سدیم به روش فلیم فتومتری، کلسیم و منیزیم به روش تیتراسیون اندازه گیری شدند. همچنین به بررسی اثر عواملی همچون هدایت الکتریکی، نسبت جذبی سدیم، دما و ماده آلی در کنار دیگر خصوصیات موثر شناخته شده، در بهبود برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع پرداخته شد. خصوصیات فیزیکی شناخته شده موثر مورد استفاده در این پژوهش، اثری مشابه با مطالعات پیشین بر روی هدایت هیدرولیکی اشباع نشان دادند. با توجه به نتایج ارزیابی با استفاده از آماره های ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطا، از میان سه روش مذکور، gmdh در بهبود برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع نقش موثری داشت (907/0=r2 و 16/0=rmse). با تحلیل حساسیت بر روی نتایج حاصل از شبکه عصبی پرسپترون و gmdh، مشاهده شد که سه پارامتر نسبت سیلت به رس، نسبت جذبی سدیم و هدایت الکتریکی بیشترین تأثیر را بر هدایت هیدرولیکی اشباع داشتند.