تحلیل عدم قطعیت چندهدفه مدلسازی زراعی-هیدرولوژیکی یک مزرعه نیشکر با زهکشی زیرزمینی از طریق شبیه سازی های مهار شده مونت کارلو

شبیه سازی های زراعی-هیدرولوژیکی در معرض درجات مختلفی از عدم قطعیت قرار دارد. در این رابطه، تحلیل عدم قطعیت می تواند بینش مفیدی در خصوص درجه استحکام خروجی های مدل فراهم آورد. در این مطالعه، با تلفیق روش برآورد عدم قطعیت درست نمایی تعمیم یافته (GLUE) و گونه یکپارچه سازی شده الگوریتم بهینه سازی رفتار جمعی اجزا (UPSO) یک طرح تحلیل عدم قطعیت چندهدفه ترکیبی (GLUE-UPSO) مبتنی بر شبیه سازی های مهار شده مونت کارلو توسعه یافت. طرح توسعه یافته به منظور تحلیل عدم قطعیت مدل سازی زراعی-هیدرولوژیکی توزیعی با استفاده از مدل SWAP برای یک مزرعه نیشکر با زهکشی زیرزمینی، واقع در کشت و صنعت نیشکر شعیبیه، خوزستان مورد کاربرد قرار گرفت. نتایج این بررسی حاکی از غیریکتایی قوی اکثر پارامترهای واسنجی شده و اهمیت تحلیل عدم قطعیت شبیه سازی های مدل SWAP بود. وجود ضرایب همبستگی قوی بین پارامترهای واسنجی شده حاکی از اهمیت واسنجی مولفه های مختلف مدل به ازای داده های اندازه گیری شده معیار متنوع به صورت هم زمان بود. محدوده های عدم قطعیت پیش بینی ۹۵ درصد اشتقاق یافته برای مولفه های هیدرولوژی (رطوبت خاک، نوسانات سطح ایستابی و جریان زه آب خروجی از زهکش زیرزمینی)، انتقال املاح (نیم رخ غلظت املاح آب خاک و شوری زه آب) و بیوفیزیکی مدل (شاخص سطح برگ، عملکرد نی و عملکرد ساکارز) به ترتیب، بین ۶۷ تا ۹۰، ۲۳ تا ۷۱ و ۷۵ تا ۱۰۰ درصد از کل داده های اندازه گیری شده (اعم از هردو مجموعه داده های واسنجی و صحت سنجی) را با r-factor بین ۵۸/۰ تا ۳۴/۱، ۴۳/۰ تا ۰۷/۱ و ۷۰/۰ تا ۹۸/۰ در بر گرفتند. نتایج این مطالعه، حاکی از سطح قابل قبول عدم قطعیت مدل و قابلیت روش تلفیقی توسعه یافته در واسنجی و کمی سازی عدم قطعیت مولفه های مختلف مدل به طور هم زمان بود.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی رفتار جمعی اجزای یکپارچه ، شوری ، مدل SWAP ، مدل سازی معکوس