برآورد هدايت هيدروليكي اشباع خاك به روش برنامه ‌ريزي بيان ژن و مقايسه آن با توابع انتقالي

هدايت هيدروليكي اشباع خاك يك ويژگي مهم فيزيكي خاك است كه بر حركت آب در خاك موثر است. از آنجاييكه اندازه گيري اين ويژگي به روش هاي مستقيم مزرعه اي و آزمايشگاهي دشوار، زمانبر و هزينه بر است، از روش هاي غيرمستقيم استفاده مي شود. هدف از اين پژوهش برآورد هدايت هيدروليكي اشباع خاك از روي خصوصيات زوديافت خاك به كمك روش برنامه ريزي بيان ژن، تعدادي از توابع انتقالي و مدل روزتا و مقايسه آن ها با يكديگر است. در اين پژوهش از مجموعه داده اي با اطلاعات خاك شناسي 151 نمونه خاك كه از منطقه اي در بجنورد گردآوري شده بود استفاده شد. ويژگي هاي خاك شامل درصد شن، سيلت، رس، درصد كربن آلي، درصد مواد خنثي شونده، هدايت الكتريكي، رطوبت اشباع، اسيديته، جرم مخصوص ظاهري و جرم مخصوص حقيقي خاك بود. با استفاده از اين ويژگي ها به عنوان پارامترهاي ورودي به مدل برنامه ريزي بيان ژن، فرآيند مدل سازي انجام شد. برنامه ريزي بيان ژن از ميان اين ويژگي ها، تنها از چهار پارامتر درصد شن، سيلت، وزن مخصوص ظاهري و وزن مخصوص حقيقي در تابع ايجاد شده براي برآورد هدايت هيدروليكي اشباع استفاده كرد. اين مدل با ريشه خطاي ميانگين مربعات (RMSE) برابر با 84.2 سانتيمتر بر روز و R2 برابر با 91.0 بهترين عملكرد را در مقايسه با ساير توابع انتقالي نشان داد. پس از برنامه ريزي بيان ژن، تابع انتقالي جبرو (1992) با جذر ميانگين مربعات خطاي برابر با 4.74 سانتيمتر بر روز و مقدار R2 برابر 82.0 بهترين تابع انتقالي ميان ساير توابع انتقالي و روزتا بود. مدل ساكستون و همكاران (1986) كمترين دقت برآورد هدايت هيدورليكي اشباع را در ميان روش هاي استفاده شده داشت. به دليل تفاوت داده هاي استفاده شده براي ايجاد هر يك از توابع انتقالي و تغييرات مكاني بالاي هدايت هيدروليكي اشباع، ميان روش هاي مختلف مورد استفاده تفاوت زيادي از نظر خطاي RMSE، MAE و MBE بود. براي داده هاي مورد استفاده در اين پژوهش برنامه ريزي بيان ژن عملكرد بهتري داشت و تعيين ساختار مدل و پارامترهاي موثر براي برآورد هدايت هيدروليكي اشباع توسط برنامه، از مزاياي آن است.