قابلیت دو روش رگرسیون و جنگل تصادفی برای تخمین منحنی نگهداری آب خاک با ایجاد توابع انتقالی شبه پیوسته

تا کنون توابع انتقالی نقطه ای و پارامتریک با روش های زیادی برای تخمین منحنی نگهداری آب خاک (SWRC) استفاده شده اند، اما از روش جنگل تصادفی (RF) با برخی متغیرهای ورودی تا کنون در هیچ مطالعه ای برای ایجاد توابع انتقالی شبه پیوسته استفاده نشده است. تعداد ۱۲۰ نمونه خاک از دو استان تهران و همدان برداشت و ویژگی های فیزیکی آن ها اندازه گیری گردید. تعداد ۱۰ تابع انتقالی شبه پیوسته با روش های رگرسیون خطی و RF ایجاد شد. از متغیرهای مکش آب خاک، بافت خاک، درصد رس و شن، جرم مخصوص ظاهری، میانگین و انحراف معیار هندسی قطر ذرات، و رطوبت در ظرفیت مزرعه ای (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) در ترکیب های مختلف برای تخمین SWRC استفاده شد. استفاده از مکش خاک به عنوان تنها متغیر ورودی برای تخمین SWRC در روش رگرسیون خطی، مدلی با نتایج قابل قبول ایجاد کرد (R۲ مراحل آموزش و معتبرسازی به ترتیب ۶۷۵/۰ و ۶۷۴/۰ بود). استفاده از درصد رس و شن به عنوان تخمین گر موجب بهبود تخمین (۵/۱ تا ۰/۲۵ درصد) گردید. جرم مخصوص ظاهری موجب بهبود معنادار درستی تخمین ها در دامنه ۹/۶ تا ۱/۱۳ درصد گردید. بر خلاف PWP، استفاده از FC موجب بهبود درستی تخمین ها در دامنه ۵/۳ تا ۴/۲۴ درصد شد. توزیع خطا (RMSE) بر روی مثلث بافت خاک وابسته به نوع متغیرهای ورودی و روش ایجاد توابع بود. در تمام توابع شبه پیوسته، درستی تخمین ها، بر مبنای RMSE، در روش RF به طور معنادار و قابل توجهی در دامنه ۲۲ تا ۴۶ درصد بیشتر از رگرسیون خطی بود.

کلیدواژه ها:

انحراف معیار هندسی ، توابع انتقالی شبه پیوسته ، جنگل تصادفی ، رگرسیون خطی ، رطوبت ظرفیت مزرعه ای ، میانگین هندسی قطر ذرات خاک