تعیین بهترین روش تجربی برآورد تبخیر از سطح آزاد در اراضی شالیزاری آمل بر پایه آنالیز حساسیت و مقایسه آن با نتایج شبکه عصبی مصنوعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

.

چکیده

در این تحقیق برای تعیین تبخیر از سطح آزاد آب از روش­های مه­یر، مارسیانو، شاهتین، هنفر، ایوانف، تیچومیروف، سازمان عمران اراضی آمریکا و شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده و با مقادیر تبخیر از تشت مقایسه شد. در این راستا حساسیت مدل­های فوق به تغییرات در پارامترهای ورودی با ایجاد تغییرات 10±، 20± و 30± درصد در مقادیر سرعت باد، دما و رطوبت نسبی ارزیابی شد. با استفاده از معیارهای آماری RMSE, MBE, R2 و مقایسه نسبت به خط 1:1 مشخص شد که محاسبه تبخیر از سطح آزاد توسط روش ایوانف دارای بیشترین همبستگی با مقدار تبخیر از تشت در منطقه آمل است. بعد از روش ایوانف روش­های مه­یر و تیچومیروف نیز به‌ترتیب دقت زیادی را برای تعیین تبخیر از سطح آزاد دارا هستند. باید گفت در مواردی که در برداشت پارامترهای ورودی احتمال بروز خطاهای انسانی و سیستماتیک وجود دارد روش‌های ایوانف، مارسیانو و سازمان عمران اراضی آمریکا به‌دلیل حساسیت کمتر به تغییرات در پارامترهای ورودی نسبت به سایر روش‌ها مناسب­ترند. نتایج این تحقیق بیانگر کارایی بالای مدل پرسپترون چند لایه در برآورد تبخیر از سطح آزاد است. شایان ذکر است که مقادیر ضریب همبستگی، جذر میانگین مربع خطا و میانگین خطای مطلق در بهترین مدل به‌ترتیب برابر 95/0، 72/0 و 22/0 است. لذا با محاسبه نسبتاً دقیق تبخیر از سطح آزاد می­توان راهکار­های اساسی و مدیریتی مؤثر در جهت کاهش اثرات بحران ناشی از خشکسالی و حفاظت از منابع آب اعمال کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining the best empirical method for estimating water surface evaporation based on sensitivity analysis in paddy rice field in Amol and comparing them with Artificial Neutral Network

نویسندگان [English]

  • Vahid Yazdani
  • Bijan Ghahraman
  • Kamran Davari
.
چکیده [English]

Evaporation takes place in from water surfaces such as lakes and also from soil surface. In this study, several methods were applied to estimate evaporation of water surfaces including Mayer, Marciano, Shahtin, Hefner, Ivanof, Tichomirof, USBR and neutral network. The estimated values were compared with measured pan evaporation values. Sensitivity of these methods to input parameters of wind speed, temperature and relative humidity were evaluated using variation rates of ±10%, ±20% and ±30. %Analyzing results by statistical indices such as R2, MBE, RMSE and 1:1 line showed that estimated water surface evaporation using Ivanof method offers the best correlation with pan evaporation values followed by, Ivanof, Meyer and Tichomirof methods . In situations with probability of systematic and human faults in measuring input parameters, Ivanof, Marciano and USBR methods are more acceptable rather than other methods, because of lower sensitivity to input parameters. Obtained results showed a high efficiency of Multilayer perceptrons model for estimating water surfaces evaporation. The values of R2, RMSE and MBE in the best models (neutral network) are equal to 0.95, 0.72 and 0.22, respectively. Accurate estimation of evaporation from surface water provides a vital tool to better manage essential decisions for decreasing harmful effects of drought crisis and protect water resources.