فهرست مطالب نویسنده:
javad yalveh
-
سابقه و هدفمدل کردن تغییرپذیری خاک در کاربری پایدار این منبع طبیعی اهمیت بنیادین دارد. مدل های ناپیوسته که از دیرباز به کار رفته اند تغییرات خاک را به اندازه نیاز در کشاورزی نوین تشریح نکرده و منجر به بروز کاستی های بنیادین در توان پیش بینی مکانی نقشه های خاک می شوند. کاربرد فزاینده الگوریتم های آماری که ابزار «رایان آموختی» نامیده می شوند در تولید و بهبود نقشه های خاک به شکل رقومی از راه های رویارویی با این مشکل است. مدل SoLIMاز جمله این روش هاست که نگرش دانش بنیاد فازی را برای درک روابط خاک-سرزمین و پیش بینی پراکنش خاک به طور پیوسته به کار می گیرد. در این پژوهش توان مدل SoLIM در پیش بینی الگوی پراکنش خاک در بخشی از دشت میان دربند استان کرمانشاه به مساحت 2300 هکتار آزموده شد.مواد و روش هانقشه های تندی و راستای شیب، خمیدگی نیمرخی و تراز، و نمایه خیسی از مدل رقومی ارتفاع با دقت 10متر محاسبه و به همراه نقشه مواد مادری خاک ها به عنوان موثرترین متغیرهای محیطی همراه (متغیرهای همراه) موثر در تمایز خاک های منطقه در مدل به کار رفت. بر پایه تحلیل زمین ریخت شناختی، 26 پدان جایابی، تشریح و بر اساس Soil Taxonomy (ST) و WRB به ترتیب در هفت زیرگروه و شانزده گروه مرجع خاک رده بندی شد. برای آموزش الگوریتم در بازشناخت روابط میان متغیرهای همراه و خاک های رده بندی شده در هر یک از دو سیستم، قواعد لازم در محیطSoLIM تعریف شد. پس از استنتاج، برای هر یک از زیرگروه ها و RGS ها یک نقشه فازی ساخته شد و با آمیختن خروجی های فازی، نقشه نافازی الگوی پراکنش خاک منطقه برای هر یک از دو سیستم رده بندی تولید گردید.یافته هانتایج نشان از توان خوب یادگیری الگوریتم داشت، اما خروجی ها برای دو سیستم رده بندی متفاوت بود. برای زیرگروه های ST نقشه یکپارچه تری از WRB به دست آمد که بازتابی از ساختار درختی آن بود. یکپارچگی کمتر نقشه WRB نشانی از توان پیش بینی مکانی بهتر تفسیر شد که پی آمد ساختار دو سطحی و منعطف تر آن بود. برای ارزیابی عملکرد مدل، نتایج 26 پدان در آرایشی متشکل از چهار ترانسکت و 5 نقطه با پراکنش هدفمند و به گونه ای که بر پایه دانش به دست آمده، بیشترین تغییرپذیری خاک را در منطقه دربر می گرفت با پیش بینی های الگوریتم فازی مقایسه گردید. بر پایه دو معیار «صحت عمومی نقشه» و «نمایه سازگاری کاپا» پیش بینی SoLIM در سطح زیرگروه های ST به ترتیب تا 78 و 64 درست بود. همین معیارها برای گروه های مرجع WRB 67 و 62 درصد محاسبه گردید. میزان درستی پیش بینی ها در الگوی ترانسکت برای ST و WRB به ترتیب 3/78 و 2/65، اما برای نقاط تصادفی تصادفی در هر دو سیستم رده بندی خاک 75درصد بود. بر پایه نتایج، توانایی SoLIM در برآورد الگوی پراکنش خاک ها در منطقه، پذیرفتنی بود. در سطوح پایین رده بندی به ویژه ST با ساختار درختی، مدل از توان مناسبی برای جداسازی خاک های مختلف برخوردار نبود به طوری که استنتاج در سطح خانواده به نتایج ضعیفی به دست داد.نتیجه گیریبی گمان افزایش شمار مشاهدات در هر دو گروه روش های سنتی و نوین مهم ترین عامل در افزایش توانایی پیش بینی نقشه است. اما چنین راهکاری با دیدگاه اقتصادی نقشه برداری رقومی هماهنگی ندارد. به نظر می رسد با کاربست راهبردهای دیگری چون بازشناخت دقیق تر موثرترین متغیرهای همراه، افزایش حساسیت الگوریتم ها، و طراحی نمونه گیری بهتر برای دستیابی به شمار و پراکنش بهینه مشاهدات در منطقه، بتوان به نتایج بهتری رسید.کلید واژگان: نقشه برداری رقومی خاک، فازی، تغییرپذیری، یکپارچگی نقشهBackground And ObjectivesModeling soil variation plays an essential role in sustainable management of the resource. However, discontinuous models used for decades, do not describe soil variation enough as that required in modern agriculture, since lead to basic shortcomings in spatial predictability value of maps. To conquer the problem, new statistical algorithms known as machine learning tools are increasingly used to construct and improve soil maps, digitally. As a means of machine learning, SoLIM employs knowledge-based fuzzy approach to realize soil-landscape relations and predict soil pattern in a continuous way. In this work, SoLIM used to predict soil distribution pattern in a 2300 ha area of Miandarband region of Kermanshah province.Materials And MethodsMaps of slope gradient and aspect, planform and profile curvature, and wetness index derived from a 10m-resolution digital elevation model (DEM), and along with geological map used in the study as most effective environmental covariates of soil diversity over the area. Based on physiographic analysis, 26 pedons were described and classified in 7 subgroups of Soil Taxonomy (ST) and 16 RSGs of WRB at second-level, respectively. To train the algorithm to recognize relations between covariates and classified soils in both systems, required fuzzy rules defined in SoLIM environment. Following inference, a fuzzy distribution map for each subgroup and RSG constructed. After combining the fuzzy outputs, a non-fuzzy map of predicted soil distribution pattern over the study area obtained for each classification system.ResultsThough results confirmed good learning ability of the algorithm, outputs where different for two the classification systems. As a reflection of its hierarchical structure, map of ST great groups was more contiguous than that of WRB. However, patchy appearance of WRB map interpreted as a sign of better spatial predictability, because of its more flexible two-leveled structure. Thus, probably WRB-based inference leads to more realistic predictions. This indicates how the results are affected by logical structure of soil classification system. To evaluate model performance, results of 25 more pedons aligned in 4 transects and 5 purposive points so that capture most soil variability over the study area, compared to SoLIM predictions. Based on overall map accuracy (OA) and Kappa agreement index (K), SoLIM predictions at ST subgroup level, were correct by 78 and 64 percent, respectively. Same values for WRB were 67 and 62. Inference at family level led to poor results. However, considering transects, correct predictions were 78.3 and 65.2 percent for ST and WRB, but for the random points was 75 for both. Results confirmed good predictions by SoLIM in the study area. At lower categories of ST with hierarchical structure, the model showed a poor ability to identify various soils.ConclusionNo doubt, increasing sample points is the most effective factor on improving predictability of maps either in traditional or modern soil mapping techniques. However, such viewpoint seems unfeasible and not conforms to economic considerations of DSM. Probably, adopting some other strategies such as identifying most effective environmental covariates, increasing algorithms sensitivity, and better sampling designs to obtain optimal number and distribution of observations over the study area.Keywords: Digital Soil Mapping, Fuzzy, Variability, Map contiguity
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.