مدلسازی و تحلیل انرژی تولید محصول گندم با الگوریتم های یادگیری ماشین در شهرستان نظرآباد

امروزه تامین امنیت غذایی برای جمعیت روبه رشد جهان با حفظ منابع کره زمین و حداقل اثرات زیست محیطی به یکی از چالش های اساسی و مهم در کشاورزی پایدار تبدیل شده است و استفاده بهینه از منابع یکی از الزامات اصلی کشاورزی پایدار است . در این مطالعه به بررسی الگوی مصرف انرژی در تولید گندم و تجزیه وتحلیل آن در شهرستان نظرآباد پرداخته شد. مقادیر مختلف مصرف نهادهها و اطلاعات در هر مرحله از کاشت تا برداشت از طریق مصاحبه با کشاورزان و پر کردن پرسش نامه های تخصصی جمع آوری شد. انرژی مصرفی با استفاده از ضرایب تبدیل انرژی استخراجشده از منابع معادلسازی شد. باتوجه به نتایج به دست آمده میانگین انرژی کل مصرفی ۸۴/۲۲۴۰۵ مگاژول بر هکتار به دست آمد. شاخص های نسبت انرژی، بهرهوری انرژی، شدت انرژی و انرژی خالص به ترتیب ۲۶/۳، (kg/Mj) ۱۹/۰،((Mj/Kg ۲۵/۵ و (Mj)۵۰۶۸۲ به دست آمد. مدلسازی انرژی با دو روش RFR و GBR انجام شد و R۲ به ترتیب ۶۳/۰ و ۵۶/۰ و مقدار RRMSE به ترتیب ۷۴/۴۳۸۹ و ۹۳/۴۸۷۱ محاسبه شد. نتایج نشان داد که روش GBR قادر است بادقت بیشتری مقادیر انرژی را پیش بینی کند. تحلیل حساسیت با SHAP انجام شد و تاثیرگذارترین نهاده روی پیش بینی انرژی ترتیب انرژی بذر، سوخت دیزل و کود شیمیایی نیتروژن هستند. نتایج این تحقیق نشان داد که از طریق کاهش مصرف سوخت و کاهش مصرف کودهای شیمیایی می توان میزان مصرف انرژی را کاهش داد.

کلیدواژه ها:

تحلیل حساسیت با SHAP ، شهرستان نظرآباد ، کارایی انرژی ، یادگیری ماشین