مقایسه نکویی شاخص های آماری مختلف برای ارزیابی مدل های نفوذ آب به خاک

قابلیت مدل ها در شبیه سازی فرایندهای خاک عموما با مقایسه مقادیر اندازه گیری و برآورد شده سنجیده می شود. انتخاب و استفاده از شاخص-های آماری مناسب و تفسیر نتایج برای ارزیابی مدل های نفوذ آب به خاک، چالشی اساسی است، زیرا هر کدام از شاخص ها بر نوع خاصی از خطاها تاکید دارد. هدف از این پژوهش، مقایسه نکویی شاخص های آماری مختلف برای ارزیابی مدل های نفوذ آب به خاک است. بدین منظور، مجموعه داده ای دربرگیرنده 145 نقطه-داده اندازه گیری شده از نفوذ آب به خاک های مختلف ایران با روش استوانه های مضاعف استفاده شد. پارامترهای مدل ها به روش بهینه سازی حداقل مربعات خطا با استفاده از نرم افزار MatLab 7.7.0 (R2008b) تعیین شد. سپس، قابلیت مدل های نفوذ آب به خاک با شاخص های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و شاخص کارآیی (NSEI) و فرم های اصلاح شده آن (از جمله NSEjI، NSESQRTI، NSElnI و NSEiI) تعیین و نکویی این شاخص ها در انتخاب مدل برتر مقایسه شد. نتایج نشان داد که میانگین شاخص RMSE همیشه نمی تواند شاخص مناسبی برای ارزیابی مدل های نفوذ آب به خاک باشد. شاخص NSEI، NSEjI، NSESQRTI و NSElnI نیز به دلیل حساس بودن به مقادیر بزرگ داده ها نتوانستند تمایز بین مدل ها را در برآورد نفوذ تجمعی آشکار کنند. شاخص NSEiI با وزن دهی بیش تر به داده های نفوذ در زمان های کوتاه تر، به عنوان شاخص آماری مناسب برای مقایسه قابلیت مدل ها نفوذ انتخاب شد. به طورکلی، نتایج این پژوهش نشان داد که قابلیت شاخص های آماری مختلف برای ارزیابی مدل ها بستگی به میزان تاثیر آن ها از مقادیر داده های نفوذ در سری های متفاوت زمانی است.