مدل سازی انرژی و انتشارات گازهای گلخانه ای تولید محصول جو دیم با بهره گیری از یادگیری ماشین در شهرستان نظرآباد، استان البرز

انتخاب روش های صحیح و مناسب عملیات های زراعی باعث کاهش مصرف انرژی و کاهش تولید گازهای گلخانه ای در تولیدات محصولات کشاورزی می شود. در این مطالعه مقادیر انرژی ورودی، خروجی و انتشار گازهای گلخانه ای  تولید جو در شهرستان نظرآباد استان البرز مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر مختلف کاربرد نهاده ها و اطلاعات جامع در هر مرحله از کاشت تا برداشت از طریق مصاحبه و پر کردن پرسش نامه های تخصصی جمع آوری شد. مقادیر انرژی مصرفی و انتشارات با استفاده از ضرایب تبدیل انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای استخراج شده از منابع محاسبه شد. باتوجه به نتایج به دست آمده میانگین انرژی کل مصرفی MJ/ha ۱۶/۱۴۴۴۳ به دست آمد. مقدار پتانسیل گرمایش جهانی کل ناشی از فعالیت های مختلف در مزرعه ۷۷/۶۵۰ کیلوگرم معادل کربن دی اکسید در هکتار بوده است. بیشترین انتشار گازهای گلخانه ای مربوط به کود شیمیایی نیتروژن و سوخت دیزل بوده است. شاخص های نسبت انرژی، بهره وری انرژی، شدت انرژی و انرژی خالص به ترتیب ۰۳/۵، kg/MJ ۳۴/۰،MJ/kg  ۹۱/۲ و  MJ۵۸۳۴۸ به دست آمد. مدل سازی انرژی با سه روش رگرسیونی درخت تصمیم، رگرسیون جنگل تصادفی و رگرسیون گرادیانی تقویت شده انجام شد و ضریب همبستگی آن ها به ترتیب برابر ۷۶/۰، ۷۹/۰ و ۷۶/۰ و جذر میانگین مربعات خطای نسبی به ترتیب برابر ۰۴/۰، ۰۵/۰ و  ۰۶/۰ محاسبه شد. نتایج نشان داد که روش  رگرسیونی درخت تصمیم قادر است بادقت بیشتری مقادیر انرژی را پیش بینی کند. تحلیل حساسیت با SHAP  انجام شد و تاثیرگذارترین نهاده روی پیش بینی انرژی کود شیمیایی نیتروژن بود.

کلیدواژه ها:

تحلیل حساسیت ، کارایی انرژی ، جو ، یادگیری ماشین