به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

preprocessing

در نشریات گروه آب و خاک
تکرار جستجوی کلیدواژه preprocessing در نشریات گروه کشاورزی
تکرار جستجوی کلیدواژه preprocessing در مقالات مجلات علمی
  • مریم صالحی، سید احسان فاطمی*
    سری زمانی هیدرولوژیک عاملی وابسته به زمان است که یافتن نحوه تغییرات و پیش بینی آن مهم ترین هدف تجزیه و تحلیل سری های زمانی می باشد. هدف این تحقیق بررسی همزمان خصوصیات سری زمانی و پیش پردازش آنها و پارامترهای مهم مدل برنامه ریزی بیان ژن جهت پیش-بینی های با دقت بالا در مراحل آموزش و صحت سنجی می باشد. در این پژوهش از سری های زمانی عمق آب زیرزمینی ایستگاه دشت چمچمال واقع در استان کرمانشاه با دوره زمانی 12ساله و اقلیم کوهستانی و سری زمانی ماهانه دمای آلاسکا با دوره زمانی 50ساله و اقلیم سرد و خشک استفاده شده است. برای مدل سازی سری های زمانی مذکور از نرم افزارGenexprotools5.0 استفاده شده است. نتایج این تحقیق، نشان داد تناوبی بودن خصوصیات داده موجود در سری زمانی دما، سبب بروز نتایج همبستگی بالای 90% در مراحل مختلف آموزش و صحت سنجی گردید به طوریکه اثر پارامترهای مختلف بیان ژن کمتر از 10درصد در بهبود نتایج می باشد. از سوی دیگر با بررسی سری-زمانی عمق آب زیرزمینی که فاقد خصوصیت تناوبی و دارای شکلACF نزولی است، نتایج پیش بینی مدل GEP با هر پارامتر تاثیرگذار بیان ژن،R بیش از 44% در مرحله صحت سنجی حاصل نشد. این بدان معنی است که پیش پردازش سری زمانی اثرگذاری بیشتری در نتایج پیش-بینی دارد. به طوریکه با حذف ترم تناوب نتایج پیش بینی در همه مراحل مدل سازی به طرز معنی داری کاهش می یابد. در این حالت بهترین R برای قسمت صحت سنجی50 درصد می باشد.
    کلید واژگان: بیان ژن، پیش بینی، پیش پردازش، تناوب، سری زمانی
    Maryam Salehi, Seyed Ehsan Fatemi *
    Hydrological time-series is a time-dependent hydrological variable that finding the model of changes and predicting is the most important goal of time-series analysis. The purpose of this study is to simultaneously study the characteristics of time series and their prediction and the important parameters of the GEP for high-precision predictions in the training and validation. In this study, groundwater depth time-series of Chamchamal plain station located in Kermanshah province with a 12-year period and mountainous climate and the monthly time-series of Alaska temperature with a 50-year period and cold and dry climate have been used. Genexprotools5.0 software has been used to model time-series by GEP.The results of studying with GEP showed that the periodicity of data properties that existed in the time series of temperature caused correlation results above 90% in different stages of training and validation. So that the effect of different parameters of GEP is less than 10% in improving results. On the other hand, by examining the time-series of groundwater depth, which lacks periodicity and has a descending ACF shape, the prediction results of the GEP with any effective expression parameter, R more than 44% in the validation wasn't obtained. This means that the time-series preprocessing has a greater impact on the prediction results. So that by eliminating the semester, the prediction results in all stages of modeling are significantly reduced. In this case, the best R for the validation is 50%.
    Keywords: time series, Gene expression, Forecasting, Periodicity, preprocessing
  • رخسار اکبری فضلی، تیمور بابائی نژاد*، نوید قنواتی، اکبر حسنی، محمدصادق عسکری

    برای مدیریت پایداری اراضی، اطلاع از فعالیت ها و خصوصیات خاک و تغییرات زمانی و مکانی آنها ضروری است. طیف سنجی امواج مریی و مادون قرمز نزدیک به دلیل دقت و سرعت عمل بالا قابلیت ویژه ای در شناسایی و تعیین خصوصیات خاک دارد. هدف این مطالعه ارزیابی دقت روش طیف سنجی مریی-مادون قرمز نزدیک در برآورد مقدار کربن آلی (OC) و کل مواد خنثی شونده خاک (TNV)  خاک است. به این منظور تعداد 110 نمونه خاک از استان های خوزستان، یزد و تهران تهیه و در آزمایشگاه طیف سنجی گردید. طیف به دست آمده از دستگاه طیف سنج با 5 روش پیش پردازش فیلتر ساویتزکی گولای (SG)، مشتق اول همراه با ساویتزکی گولای  (FD-SG)، مشتق دوم همراه با ساویتزکی گولای (SD-SG)، واریانس استاندارد نرمال (SNV)، تصحیح پخشیده چندگانه (MSC) اصلاح شد. همچنین عملکرد دو روش PLSR و SVMR در برآورد ویژگی های خاک مقایسه گردید. نتایج نشان دادند که مدل PLSR نسبت به مدل SVMR در برآورد OC و TNV دقت بالاتری دارد. دربرآود  OC، مدل PLSR و روش پیش پردازش MSC (47/1= RPDVAL و 19/0 = RMSEVAL ،59/0 =VAL R2) بهترین عملکرد و روش پیش پردازش SD-SG، ضعیف ترین عملکرد (52/0= RPDVAL و 27/0 = RMSEVAL ،15/0 =VAL R2) را نشان داد. همچنین برای TNV روش پیش پردازش (FD-SG) بهترین عملکرد (01/2= RPDVAL و 70/5 = RMSEVAL ،78/0 =VAL R2) و روش پیش پردازش (SD-SG) ضعیف ترین عملکرد (31/0= RPDVAL و 13/11 = RMSEVAL ،1/0 =VAL R2) را نشان داده است. طول موج کلیدی برای OC در محدوده 421 و 612 نانومتر و برای TNV در محدوده 2315 و 2151 نانومتر مشاهده گردید. این مطالعه نشان داد که روش طیف سنجی Vis-NIR به علت دارا بودن اساس فیزیکی و در نظر گرفتن فاکتورهای تاثیرگذار، به عنوان یک مدل بزرگ مقیاس، قابلیت مناسبی برای ارزیابی و پیش بینی OC و TNV خاک دارد.

    کلید واژگان: طیف سنجی، رگرسیون، پیش پردازش، کربن آلی، کل مواد خنثی شونده
    Rokhsar Akbarifazli, Teimour Babaeinejad *, Navid Ghanavati, Akbar Hasani, MohammadSadegh Askari

    For sustainable land management, it is necessary to understand the functions and characteristics of soils, and their spatial and temporal changes. Visible and near-infrared spectroscopy has a specific capability to identify and determine soil properties due to high accuracy and high-performance speed. The purpose of this study is to evaluate the accuracy of visible and near-infrared spectroscopy method in estimating soil organic matter and total neutralizing value. Therefore, 110 soil samples were collected from Khuzestan, Yazd and Tehran provinces, and spectral reflectance was performed using ASD FieldSpec3. The spectra obtained from the spectrometer were pre-processed using five methods including Savitzky-Golay filter (SG), the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the standard normal variate (SNV), and Multiplicative scatter correction (MSC). Also, the performance of PLSR and SVMR methods was compared in terms of soil organic carbon and total neutralizing value estimation. The results indicated that the PLSR model in estimating both organic carbon properties and total neutralizing value had higher accuracy compared to the SVR model. In estimation of soil organic carbon, PLSR method and MSC preprocessing method had the best performance (R2VAL=0.59, RMSEVAL=0.19 and PRDVAL=1.47) and the second derivative method had the least performance (R2VAL=0.15, RMSEVAL=0.27 and PRDVAL=0.52). Also for estimation of total neutralizing value, the first derivative preprocessing method had the best performance (R2VAL=0.78, RMSEVAL=5.70 and PRDVAL=2.01) and the second derivative method had the least performance (R2VAL=0.1, RMSEVAL=11.13, and PRDVAL=0.31). The key wavelengths were observed for soil organic matter in the range of 421- 612 nm and for total neutralizing value in the range of 2315- 2151 nm. This study showed that the Vis-NIR spectroscopy method, due to its physical basis and considering the influencing factors, as a large-scale model, makes it possible to evaluate and predict soil OC and TNV.

    Keywords: Organic carbon, Preprocessing, Regression, Spectroscopy, Total neutralizing value
  • منصور چترنور، احمد لندی*، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی

    سرعت آستانه فرسایش یک عامل مهم در ارزیابی فرسایش پذیری خاک یک منطقه به شمار می رود که اندازه گیری آن زمان بر و پرهزینه است. استفاده از طیف بازتابی خاک در برآورد سرعت آستانه فرسایش، سبب کاهش هزینه و افزایش سرعت عمل می شود. هدف از این پژوهش مقایسه کارایی و دقت مدل های رگرسیونی حداقل مربعات جزیی (PLSR)، ماشین بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی (ANN) در برآورد سرعت آستانه فرسایش در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان است. برای این منظور ابتدا تعداد 91 نمونه خاک از قسمت های مرکزی و جنوبی مناطق مستعد تولید ریزگرد استان جمع آوری شد و سرعت آستانه فرسایش با استفاده از تونل باد تعیین گردید. در ادامه طیف بازتابی نمونه های خاک با دستگاه طیف سنج به دست آمد. روش های پیش پردازش بر روی طیف اصلی اجرا شد و مدل سازی با استفاده از سه مدل PLSR، SVR و ANN انجام گرفت. نتایج نشان داد که میانگین سرعت آستانه فرسایش در منطقه 7/9  متر بر ثانیه و حداقل آن 25/5  متر بر ثانیه به دست آمد، همچنین سرعت آستانه همبستگی معنی داری با سدیم محلول(58/0- =r) و نسبت جذب سدیمی (48/0- =r) در سطح احتمال 5 درصد نشان داد. مدل ANN در پیش پردازش مشتق دوم بهترین دقت برآورد (52/2= PRD) و مدل SVR در طیف اصلی (56/0= PRD) کمترین دقت برآورد را داشت. در پایان طول موج کلیدی سرعت آستانه فرسایش منطقه در محدوده های 1850 و 1930 نانومتر به دست آمد.با توجه به همبستگی بین بازتاب خاک با سرعت آستانه فرسایش (76/0=r)، از این روش می توان برای ارزیابی فرسایش پذیری مناطق مستعد تولید ریزگرد استفاده کرد.

    کلید واژگان: فرسایش پذیری، طول موج کلیدی، پیش پردازش، ماشین بردار پشتیبان
    Mansour Chatrenour, Ahmad Landi *, AliAkbar Noroozi, Hosseinali Bahrami

    Threshold friction speed is an important factor for assessing the soil erodibility, but its measurement is time consuming and costly. Estimating threshold friction velocity by use of soil reflectance increases operating speed and reduces cost. The aim of this study was to compare the efficiency and accuracy of partial least squares regression (PLSR), support vector regression (SVR) and artificial neural network (ANN) regression models in estimating the threshold friction velocity in dust-prone areas of Khuzestan Province. For this purpose, 91 soil samples were collected from the central and southern parts of dust-prone areas of the province and the threshold friction velocity was determined using wind tunnels. Then, the reflectance spectra of soil samples were obtained with a spectrometer. Pre-processing methods were performed on the main spectrum and modeling was performed using, PLSR, SVR and ANN models. The results showed that the threshold friction velocity in the region was 9.7 m/s and the minimum was 5.25 m/s.  Also, the threshold friction velocity was significantly (p<0.05) correlated with dissolved sodium (r= -0.58) and sodium adsorption ratio (R= -0.48). The ANN model had the best estimation accuracy in the second derivative preprocessing (PRD = 2.52) and the SVR model had the lowest estimation accuracy in the main spectrum (PRD = 0.56). Finally, the key wavelength of the threshold friction velocity was in the range of 1850 and 1930 nm. Because of the soil reflectance correlation with threshold friction velocity (r=0.76), the spectroscopy method can be used to assess the soil erodibility in areas prone to dust production.

    Keywords: Erodibility, Key Wavelength, preprocessing, Support Vector Machine
  • فریبا آذرپیرا، سجاد شهابی*

    پیش بینی جریان رودخانه برای برنامه ریزی و مدیریت سیستمهای منابع آب بسیار حایز اهمیت بوده و میزان دقت انجام این فرآیند در درستی پیاده سازی اهداف برنامه ریزی شده نقشی بنیادین دارد. از طرفی، محاسبات نرم قابلیت بالایی در مدلسازی فرآیند های هیدرولوژیک دارد. ازینرو، در این پژوهش، مدل ترکیبی موجک-برنامه ریزی بیان ژن در مقایسه با رویکرد منفرد آن توسعه داده شده، تا جریان روزانه رودخانه خشکرود واقع در استان گیلان، را پیش بینی کند. بدین منظور، علاوه بر فرآیند پیش پردازش داده های هیدرومتری، تاثیر پارامترهای هواشناسی در عملکرد و کارایی مدل نیز بررسی شده است. همچنین، پیش پردازش با ویژگی های مختلف و پیش بینی برای چهار زمان یک، دو، سه و شش روز انجام شد. برای ارزیابی عملکرد مدلها از شاخصهای آماری ضریب همبستگی (R)، شاخص توافق (Ia)، ضریب ناش-ساتکلیف (NSE)، خطای مطلق میانگین (MAE)، جذر متوسط مربعات خطا (RMSE) و معیار جریان حدی (PFC) استفاده شد. نتایج نشان میدهد که استفاده از موجک برای پیش پردازش داده ها موجب ارتقای قابل ملاحظه کارایی مدل ترکیبی در مقایسه با مدل منفرد شده است، به گونه ایکه ضریب همبستگی داده های ارزیابی برای زمان پیش بینی سه روز از 0/27 به 0/80 افزایش و همزمان خطای مطلق میانگین از 1/4 به 0/80 مترمکعب در ثانیه کاهش یافته است. از طرف دیگر، پارامترهای هواشناسی موجب شدند که مقادیر حدی در سری زمانی داده های دبی رودخانه بخوبی پیش بینی شده و کارایی مدل در پیش بینی مقادیر مذکور به مقدار قابل ملاحظه ای ارتقا یابد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر آن است که رویکرد ترکیبی موجک- برنامه ریزی بیان ژن در ترکیب با پارامترهای هواشناسی، میتواند با کارایی بالایی در پیش بینی جریان بکار رود.

    کلید واژگان: پیش پردازش، دبی روزانه، رودخانه خشکرود، سری زمانی
    Fariba Azarpira, Sajjad Shahabi *

    Forecasting stream flow is very important for planning and managing water resources systems and its precision has a significant role in accurately implementing the planned objectives. Besides, soft computing has a significant ability in modelling hydrologic processes. Therefore, in the present study, the Hybrid Wavelet-Gene Expression Programming model has been developed in comparison with its singular approach so that it forecasts the daily streamflow of Khoshkroud river located in Guilan province. For this purpose, in addition to the process of pre-processing hydrometric data, the effect of meteorological parameters on the model’s performance and efficiency has been studied. Also, pre-processing was performed with different properties and for four durations of one, two, three and six days. Correlation coefficient (R), index of agreement (Ig), Nash-Sutcliffe coefficient (NSE), mean absolute error (MAE), root-mean-square error (RMSE) and peak flow criteria(PFC) statistical indices were used to assess the models’ performances. The results show that using wavelet transform to pre-process hydrometric data will significantly improve the efficiency of the hybrid model in comparison with the singular model, such that the correlation coefficient of the validation data for three days has increased from 0.27 to 0.80 and similarly, the mean absolute error has decreased from 1.4 to 0.80 m3/Sec. On the other hand, meteorological parameters have caused the extreme values in the river’s flow rate time series to be well modelled and their efficiency in the extreme values to be significantly increased. The results obtained from this research express that the hybrid model alongside the meteorological parameters can be successfully and efficiently used in flow forecasting.

    Keywords: daily discharge, Khoshkroud river, Preprocessing, time series
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی
    سابقه و هدف

    در سال های اخیر نواحی گسترده ای از استان خوزستان به دلیل عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده، مستعد تولید ریزگرد هستند. در بین ویژگی های خاک، ماده آلی با اتصال ذرات خاک نقش مهمی در مقاومت به فرسایش بادی و تولید ریزگرد دارد. با توجه با سطح گسترده ی کانون های ریزگرد استان خوزستان، استفاده از روش های سنتی تجزیه و تحلیل خاک پر هزینه و زمان بر است. روش طیف سنجی به دلیل مزیت سرعت عمل و سهولت جابجایی، می تواند هزینه و زمان اندازه گیری ویژگی های خاک را کاهش دهد. بر این اساس هدف از این پژوهش بررسی رفتار طیفی کربن آلی خاک در مناطق مرکز و جنوب استان خوزستان با استفاده از دو مدل رگرسیونی چند متغیره ماشین بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی (PLS-ANN) و تعیین طول موج کلیدی کربن آلی خاک در این مناطق است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش منطقه مطالعاتی به شبکه های 2 در 2 کیلومتری تقسیم گردید و نمونه برداری به روش سیستماتیک- تصادفی انجام شد. مقدار کربن آلی نمونه های خاک در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. طیف بازتابی نمونه ها با استفاده از دستگاه Fildspec3 در اتاقک تاریک تعیین شد و اندازه گیری طیفی با سه نوع آشکارساز در محدوده مریی تا مادون قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) صورت گرفت. به منظور حذف نویز در طیف بازتابی، طیف اصلی با 4 روش مشتق اول همراه با فیلتر ساویتزکی - گولای (FD-SG)، روش مشتق دوم به همراه فیلتر ساویتزکی - گولای (SD-SG)، واریانس نرمال استاندارد (SNV) و حذف پیوستار (CR) پیش پردازش شد. در ادامه عملکرد مدل های SVR و PLS-ANN در طیف اصلی و روش های پیش پردازش مورد مقایسه قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که مدل PLS-ANN دقت بیشتری نسبت به مدل SVR در برآورد کربن آلی خاک داشت. در مدل SVR روش پیش پردازش حذف پیوستار (CR) بهترین عملکرد (CR) (82/1=CAL RPD و 06/0 =CAL RMSE ،84/0 =CAL R2) و طیف اصلی (ROW) (66/1=CAL RPD و 14/0 =CAL RMSE ،74/0 =CAL R2) کمترین عملکرد را داشتند. در مدل PLS-ANN بهترین عملکرد مرتبط به روش مشتق دوم (SD-SG) (34/2=CAL RPD و 05/0 =CAL RMSE ،92/0 =CAL R2) و کمترین عملکرد در روش مشتق اول (FD-SG) (86/1=CAL RPD و 1/0 =CAL RMSE ،80/0 =CAL R2) مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش روش های پیش پردازش سبب بهبود دقت کلی مدل های SVR و PLS-ANN نسبت به طیف اصلی شدند. با توجه به عملکرد روش مشتق دوم در مدل PLS-ANN که بهترین دقت را در برآورد کربن آلی خاک داشت، طول موج های 800، 1800 و 2000 نانومتر به عنوان طول موج کلیدی کربن آلی خاک در برای مناطق مستعد تولید ریزگرد شناسایی شد.

    کلید واژگان: ماشین بردار پشتیبان، مدل شبکه عصبی، پیش پردازش، حذف پیوستار
    Mansour Chatrenor, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, Hosseinali Bahrami
    Background and Objectives

    In recent years, due to the lack of surface coating and low soil resistance to wind erosion, the large area of Khuzestan province is sensitive to dust production. Among the soil characteristics, the organic matter by collecting soil particles, has important role in soil resistance to wind erosion and dust production. Since these areas are so wide, the use of traditional methods of soil analysis is really costly and time consuming. The spectroscopy approach, due to the advantage of speed and easy movement, can reduce the cost and time of measurement. The aim of this study is to investigate the spectral behavior of soil organic carbon in central and southern regions of Khuzestan province by using tow multivariate regression, Support Vector Regression) SVR( and neural network (PLS-ANN), and key wavelength determination of soil organic matter in these areas.

    Materials and Methods

    In this research, the study area was divided into 2 km square grids and systematic and random sampling Methods were performed. The soil organic matter in samples was measured in the laboratory. The Reflectance spectra of soil samples were determined using FildSpect setup in dark room. And spectral measurements were carried out with three types of detectors in range of visible to near infrared (3500-2500 nm). To eliminate the noise in normal reflectance spectra, the main spectra were preprocessed by four methods, including the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the standard normal variant method (SNV) and the continuum removed method (CR). Next, the performance of SVR and PLS-ANN models in main spectra preprocessed method were compared.

    Results

    The results showed that the PLS-ANN model had better accuracy compared to SVR model in estimating organic carbon. In SVR models, the continuum removal method (CR) had the best performance (R2CAL=0.84, RMSECAL=0.06 and RPDCAL=1.82) and the main Spectra had the worst performance (R2CAL=0.74, RMSECAL=0.14 and RPDCAL=1.66). In PLS-ANN models, the best performance belonged to the second derivative (SD-SG), (R2CAL=0.92, RMSECAL=0.05 and RPDCAL=2.34) and the worst performance was related to the first derivative (FD-SG), (R2CAL=0.80, RMSECAL=0.1 and RPDCAL=1.86).

    Conclusion

    In this study, the preprocessing methods improved the overall accuracy of SVR and PLS-ANN models compared to the main spectrum. According to the second derivative method, in PLS-ANN witch had the best accuracy in estimating soil organic carbon, the Wavelength ranges around 800, 1800 and 2000 nm were identified as the key wavelength of the organic carbon in sensitive centers to dust production.

    Keywords: Support vector machine, neural network, Preprocessing, Continuum Removal Method
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی
    سطح وسیعی از اراضی شور و نیمه شور استان خوزستان به علت عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده به کانون های مستعد تولید ریزگرد تبدیل شده اند. هدف از این پژوهش مدل سازی شوری خاک مناطق حساس به تولید ریزگرد استان خوزستان با روش طیف سنجی امواج مرئی و مادون قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) بود. از مدل های چند متغیره رگرسیون حداقل مربعات جزئی، شبکه عصبی مصنوعی و مدل جنگل تصادفی برای مدل سازی شوری خاک به کار گرفته شد. طیف بازتابی خاک با دستگاه طیف سنج زمینی (FieldSpec) تعیین شد. همچنین روش های پیش پردازش فیلتر ساویتزی گولای، مشتق اول به همراه فیلتر ساویتزی گولای (FD-SG)، مشتق دوم به همراه فیلتر ساویتزی گولای (SD-SG)، روش نرمال سازی استاندارد (SNV) و روش حذف پیوستار (CR)، جهت حذف نویز و افزایش دقت مدل های چند متغیره مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی حداقل مربعات جزئی- شبکه عصبی مصنوعی با معیارهای ارزیابی (65/2 - 40/3 =(RPDcal در برآورد شوری خاک دقت مناسبی دارد. در مقابل مدل ترکیبی حداقل مربعات - جنگل تصادفی نیز کمترین دقت (98/1-85/0= (RPDcal را نشان داد. پیش پردازش طیف اصلی در دو مدل شبکه عصبی و رگرسیون حداقل مربعات جزئی سبب افزایش نسبی دقت مدل شد درحالی که در مدل جنگل تصادفی پیش پردازش سبب کاهش دقت برآورد مدل، نسبت به طیف اصلی شد. محدوده 1800،1900، 2000، 2300 و 1500 نانومتر به عنوان طول موج کلیدی متاثر از شوری خاک شناسایی شد. از طول موج های کلیدی به دست آمده، می توان در مطالعات دورسنجی و تهیه نقشه شوری مناطق حساس به تولید گرد و غبار استان خوزستان استفاده کرد.
    کلید واژگان: رگرسیون حداقل مربعات جزئی، پیش پردازش، فیلتر ساویتزی گولای، طول موج کلیدی، مدل جنگل تصادفی
    Mansour Chatrenor, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, Hosseinali Bahrami
    A broad area of saline and semi-saline lands of Khuzestan province have changed into centers susceptible to dust production due to eroded wind and lack of surface coating and low soil resistance. The objective of this study was to model the soil salinity of sensitive areas to dust production in Khuzestan Provenience usin spectrometry method of visible and near-infrared wavelengths (2500-350 nm). The least square multivariate regression model, artificial neural network and random forest model were used to estimate soil salinity. The main soil spectrum was determined using the FieldSpect machine. Also, preprocessing methods including Savitzky-Golay filter, the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the standard normalization method (SNV), and the continuum remove method (CR) were used to eliminate the noise and to increase the accuracy of the multivariate model. The results showed that the combined model partial least squares-artificial neural network model with assessment criteria (RPDcal = 3.40-2.65) has high accuracy for salinity estimation. In contrast, the combined model of least squares - random forest showed the lowest accuracy (RPDcal = 0.85-1.98). Preprocess of the main spectrum in two models (neural network and partial least squares regression) increased the relative accuracy of the model; while in the random forest model, preprocess reduced the accuracy of the model compared to the main spectrum. The ranges of 1800, 1900, 2000, 2300 and 1500 nm were recognized as "the key wavelengths" impressed by soil salinity. The key wavelengths can be used in remote sensing studies and mapping of soil salinity in areas sensitive to dust production in Khuzestan province.
    Keywords: Partial least squares regression, Preprocessing, Savitzky-Golay filter, Key wavelengths, Random forest model
  • علی اکبر نوروزی*، زهرا رزقی، مهدی همایی
    ماده آلی خاک به دلیل تاثیر بر روی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک به عنوان شاخصی از کیفیت خاک و حاصلخیزی آن محسوب می گردد. هدف از این پژوهش بررسی اثر رطوبت بر رفتار طیفی خاک به منظور برآورد مقدار ماده آلی با استفاده از روش طیفی سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک بود. همچنین عملکرد روش های مختلف پیش پردازش در مدل سازی مقایسه شد. به همین منظور تعداد 50 نمونه خاک از لایه سطحی (0 تا 30 سانتی متر) به صورت تصادفی از برخی از شهرستان های استان تهران جمع آوری شد. نمونه ها هوا خشک شده و از الک 2 میلی متری عبور داده شدند. مقدار ماده آلی و بافت خاک در آزمایشگاه اندازه گیری شد. برای اندازه گیری بازتاب طیفی، نمونه های خاک در آون خشک (105 درجه، به مدت 24 ساعت) و با سطوح 5، 10، 15 و 20 درصد وزنی (گرم آب/ گرم خاک) رطوبت دهی شدند. سپس بازتاب طیفی نمونه خاک های موردمطالعه با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر زمینی در دامنه طول موج مرئی- مادون قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) در تاریکخانه اندازه گیری شد.نتایج حاصل از ارزیابی متقابل نشان داد که روش پیش پردازش SNV عملکردی بهتر در پیش-بینی کربن آلی خاک دارد. بهترین نتیجه در رطوبت آون خشک برای گروه اعتبارسنجی با مقدار R2 و RMSE به ترتیب 83/0 و 422/0 حاصل شد. همچنین R2 و RMSE به ترتیب 75/0 و 543/0 در رطوبت 5 درصد؛ 70/0، 553/0 در رطوبت 10 درصد؛ 60/0، 558/0 در رطوبت 15 درصد به دست آمد.
    کلید واژگان: بازتاب طیفی، پیش پردازش، رگرسیون حداقل مربعات جزئی، مرئی- مادون قرمز نزدیک
    Ali Akbar Noroozi *, Zahra Rezghi, Mehdi Homaee
    Soil organic matter is considered as an indicator of soil quality and its fertility due to its impact on the physical, chemical and biological properties of soil. The purpose of this study was to investigate the effect of moisture on soil spectral behavior in order to estimate the amount of organic matter using visible-near infrared spectroscopy. Also, the performance of different preprocessing methods was compared in modeling. For this purpose, 50 soil samples from a surface layer (0-30 cm) were randomly collected from some cities in Tehran province. The samples were air-dried and passed through a 2 mm sieve. The amount of organic matter and soil texture were measured in the laboratory. To measure spectral reflectance, soil samples are dry in the oven and they were hydrated with levels of 5, 10, 15 and 20 wt.% (Grams of water / g of soil). Then, Soil samples were scanned using a FieldSpec Pro Spectroradiometer with a measurement range of 350–2500 nm. The results of the cross-evaluation indicated that SNV pre-processing method was better in predicting organic carbon content of soil. The best result for the validation group was obtained in dry oven moisture with R2 and RMSE values of 0.83 and 0.422 respectively. Also, R2 and RMSE were 0.75 and 0.543, respectively, at 5% moisture content, 0.70, 0.553 at 10% moisture, 0.605, 0.558 in moisture content of 15%.
    Keywords: partial least squares regression, preprocessing, spectral reflection, visible-near infrared
  • لاله پرویز*
    استفاده بهینه از آب آبیاری نیاز به برنامه ریزی دقیق آبیاری دارد و برآورد دقیق ضریب گیاهی به خصوص در مقیاس های وسیع پیش نیاز آن است. هدف از این تحقیق مقایسه برخی از رویکردهای پیش پردازش داده های ورودی به شبکه عصبی مصنوعی: رگرسیونی و کاهش داده (تحلیل مولفه های اصلی و چرخشی) در برآورد ضریب گیاهی با شاخص های NDVI، RI، TVI، MSAVI، SAVI، mTVI، EVI، MNDVI، TVX، NVSWI در جهت مدل سازی ضریب گیاهی گندم در استان آذربایجان شرقی بود. مقایسه عملکرد رویکرد کاهش داده و رگرسیون بیانگر کاهش معیارهای خطا در رویکرد کاهش داده بود، به عنوان نمونه درصد افزایش آماره RMSE از حالت چرخشی به رگرسیون 8/11 و از حالت تحلیل مولفه های اصلی به رگرسیون 7/22 بود. رویکردهای مورد استفاده در برآورد ضریب گیاهی از تخمین بیش برآوردی برخوردار بودند به طوری که میزان افزایش متوسط ضریب گیاهی دوره صحت سنجی از ضریب گیاهی فائو به رویکرد پیش پردازش با رگرسیون، تحلیل مولفه های اصلی و چرخشی به ترتیب 7/13، 7/6 و 6/4 درصد بوده است. بنابراین استفاده از چرخش در تحلیل کاهش داده میزان دقت تخمین را بالا می برد. کاهش 13/39 درصد ضریب همبستگی از شاخص MSAVI نسبت بهNDVI ، حاکی از این است که شاخص های توسعه یافته براساس شرایط منطقه در افزایش کارایی برآورد ضریب گیاهی با تصاویر ماهواره ای از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند.
    کلید واژگان: پیش پردازش، چرخشی، شاخص های توسعه یافته، کاهش داده
    Laleh Parviz*
    Optimal use of irrigation water requires to the precise irrigation planning and the accurate crop coefficient estimation is the prerequisite of that particularly in the global scale. The aim of research was the comparison of preprocessing approaches of artificial neural network: regression and data reduction (principle component analysis and rotation) for crop coefficient estimation using NDVI, RI, TVI, MSAVI, SAVI, mTVI, EVI, MNDVI and TVX for wheat crop coefficient of East Azarbaijan Province. The performance of regression and data reduction approaches indicated the error criteria decreasing of data reduction approach, for example RMSE increasing from rotation to regression and from principle component analysis to regression was 11.8 and 22.7%, respectively. The used approaches of crop coefficient estimation has overestimation as the average increase of crop coefficient in the validation period showed 7.7, 6.13 and 4.6% increasing of crop coefficient from FAO to the regression, principle component and rotation approaches, respectively. Therefore, using the rotation in the data reduction analysis increased the accuracy of estimation. Decreasing of correlation coefficient-39.13% - from MSAVI to NDVI indicated that the improved indices basis on the study area condition increased the performance of crop coefficient estimation using satellite images.
    Keywords: Preprocessing, Rotation, Improved Indices, Data Reduction
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال