بررسی کارایی الگوریتم های غیر خطی کریجینگ برای پایش تغییرپذیری مکانی رطوبت خاک

در مسأله مدیریت آب در کشاورزی پایش مستقیم رطوبت خاک و استخراج داده های مربوط به آن، نه تنها فرآیندی پر هزینه وزمان بر است، بلکه در سطوح وسیع با مشکلات عملیاتی متعددی نیز همراه می باشد. لذا در این مقاله با هدف پایش تغییرات مکانیرطوبت قابل دسترس خاک (AWC) بر مبنای مشخصه های کیفیت فیزیکی از قبیل کربن آلی (SOC)، جرم مخصوص ظاهری(BD) و درصد توزیع اندازه ذرات خاک سعی بر آن است تا راهکاری مناسب برای مدیریت آب در سیستم های مرسوم کشاورزیارائه گردد. بدین منظور، قطعه زمینی تحت کشت چغندر قند به مساحت 16 هکتار در محدوده مطالعاتی شیروان در استان خراسانشمالی در نظر گرفته شد و خصوصیات مورد نظر در 100 نمونه مشاهداتی به صورت یک شبکه منظم 40x40 متر با استفاده ازروش های استاندارد مورد اندازه گیری قرار گرفتند. در ادامه، به کمک تست های آماری سری داده های به دست آمده از نظر نرمالبودن بررسی شده و نمونه های پرت حذف گردیدند. سپس مدل های رایج خطی، کروی، نمایی و هذلولی برای شبیه سازی واریوگرامهر سه خصوصیت خاک مورد ارزیابی قرار گرفتند و مدل با کوچکترین مقدار RSS برای بررسی وابستگی مکانی پارامترهایمختلف انتخاب شد. در نهایت، دقت پیش بینی و تخمین الگوریتم های غیر خطی کریجینگ بر مبنای روش های اعتبار سنجی شاملمیانگین خطای پیش بینی (Mean)، میانگین خطای استاندارد (ASE)، ریشه دوم میانگین خطا (RMSE) و ریشه دوم میانگینخطای استاندارد (RMSES) بررسی گردید. کربن آلی با رطوبت قابل دسترس خاک، همبستگی بالا (*r=0/87 و دامنهتغییرپذیری مکانی مشابهی داشت. لذا این خصوصیت را به عنوان پارامتری مؤثر در تغییرات مکانی رطوبت قابل دسترس جهتاجرای راهکارهای مدیریتی در منطقه مورد مطالعه می توان پیشنهاد نمود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که روش درون یابیمکانی Probability Kriging 1 با خطای 0/0029 برای پارامتر کربن آلی، Indicator Kriging با خطای 0/0041 برای درصدرس و Disjunctive Kriging با خطای 0/00023 برای رطوبت قابل دسترس، بر مبنای اختلاف بین مشخصه های آماری ASEو RMSE ، مطلوب ترین روش ها در تخمین این خصوصیات می باشند.

کلیدواژه ها:

رطوبت خاک ، الگوریتم غیر خطی کریجینگ ، میانگین خطا پیش بینی ، ریشه دوم میانگین خطا