مقایسه کارآیی رگرسیون خطی چندگانه و رگرسیون درختی در برآورد هدایت‌آبی اشباع و پارامتر عکس طول‌درشت‌موئینگی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

هدف از این پژوهش این بود که کارآیی رگرسیون خطی چندگانه و رگرسیون درختی در ایجاد توابع انتقالی (PTFs) برای برآورد هدایت‌‌آبی‌اشباع (Kfs) و پارامتر عکس طول‌درشت‌موئینگی (α*) مقایسه شود. بدین منظور Kfs و α* در 60 نقطه از دشت آزادگان واقع در منطقه شهرکرد با استفاده از تک‌استوانه و به روش بار‌ثابت‌چندگانه اندازه‌گیری شد. با استفاده از برخی ویژگی­های زودیافت اندازه ­گیری شده در دو لایه پدوژنیکی سطحی و زیرسطحی خاک به عنوان ورودی، PTF­هایی با روش رگرسیون خطی چندگانه و رگرسیون درختی جهت برآورد دو پارامتر یاد شده پی­ریزی شدند. اعتبار و صحت توابع پی‌ریزی‌شده با این دو روش با استفاده از آماره­های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME)، خطای نسبی (RE) و ضریب همبستگی پیرسن آزموده شد. نتایج نشان داد که رگرسیون درختی، در برآورد پارامتر­های یاد شده معتبرتر است. مقدار RE و RMSE روش رگرسیون درختی در برآورد پارامتر α* به ترتیب 0.24- و 0.019 عکس سانتی‌متر بود. حال آنکه مقدار این دو شاخص در رگرسیون خطی چندگانه در بهترین حالت به ترتیب 0.33- و 0.05 عکس سانتی‌متر بود. مقادیر ME نشان داد با رگرسیون درختی و رگرسیون خطی چندگانه، هدایت‌آبی­ اشباع به ترتیب بیشتر و کمتر از مقدار واقعی برآورد شد. مقایسه‌ی نتایج ارزیابی این دو روش نشان از برتری رگرسیون درختی در برآورد پارامترهای یادشده دارد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparing the Performance of Multiple Linear Regression and Regression Tree to Predict Saturated Hydraulic Conductivity and the Inverse of Macroscopic Capillary Length

نویسندگان [English]

  • S. Dehghani Baniani
  • Shoja Ghorbani Dashtaki
  • Dr-j mohammadi
  • H. Khodaverdilo
چکیده [English]

The objective of this study was to compare the performance of multiple linear regression and regression tree for deriving pedotransfer functions (PTFs) to predict soil saturated hydraulic conductivity (Kfs) and inverse of macroscopic capillary length parameter (?*). Therefore, Kfs and ?* of ?? points of Azadegan plain in Shahrekord region were measured by multiple constant head method using single ring apparatus. Using some of the readily available soil data of two first pedogenic layers of the soils as inputs, multiple linear regression and regression tree were then applied to derive the PTFs. The accuracy and reliability of the derived PTFs were evaluated using root mean square error (RMSE), mean error (ME), relative error (RE) and Pearson correlation coefficient (r). Results indicated that regression tree predicted the parameters better than multiple linear regressions. Values of relative error (RE) and the mean square error (RMSE) for ?* estimated by regression tree was ?.?? and ?.??? (cm/min), respectively, that was ?.?? and ?.??? (cm/min) lower than those of multiple linear regression. Furthermore, results showed that bulk density, geometric mean and weight mean of peds diameter had the most major effects on saturated hydraulic conductivity and macroscopic capillary length. Regression tree and multiple linear regressions overestimated and underestimated the soil saturated hydraulic conductivity, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Macroscopic Capillary Length
  • Infiltration
  • Pedotransfer Functions
  • Hydraulic conductivity