مدل‌سازی برخی از عوامل موثر بر فرسایش شیاری با استفاده از منطق فازی

Abstract

یکی از چالش‌های بزرگ در فرآیند برنامه‌ریزی و مدیریت اکوسیستم‌های طبیعی از جمله منابع آب‌و‌خاک، عدم درک پیچیدگی‌ها و پویایی این اکوسیستم‌ها در مدل‌های مرسوم می‌باشد اما بر اساس ایده اساسی تئوری فازی، می‌توان این محدودیت را وارد مدل نمود. در این پژوهش نیز به منظور مدل‌سازی رابطه عوامل "درصد سنگریزه سطح زمین"، "درصد سیلت" و "اثر مشترک طول شیب و درصد شیب" با عامل "سطح مقطع شیار در واحد طول"، مدل‌های فازی متعددی با استفاده از عملگرهای فازی، توابع عضویت متفاوت و روش‌های مختلف غیرفازی‌ساز ساخته شدند. در انتخاب مناسب‌ترین مدل علاوه بر میزان آماره ترکیبی خطای نقطه ایده‌آل (IPE)، به تعمیم‌پذیری مدل نیز توجه شد. در تمامی روش‌های دفازی‌سازی، به جز روش بزرگترین ماکزیمم، مدل‌های فازی با ترکیب توابع عضویت "گوسی و ذوزنقه"، "گوسی 2 و ذوزنقه" و تابع عضویت "گوسی 2" جزء مدل‌های منتخب از نظر کمترین میزان IPE شناخته شده‌اند. آنچه که در میان مدل‌های بهینه قابل توجه می‌باشد، حضور تابع گوسی به تنهایی یا در ترکیب با سایر توابع است. همچنین نتایج نشان دادند که در مدل‌سازی فرسایش شیاری، استفاده از توابع نرم‌تر نظیر توابع گوسی نتایج بهتری نسبت به توابع تیز و ساده نظیر ذوزنقه و مثلث به دنبال دارد. همچنین بر اساس نتایج به‌دست‌‌آمده، اگر تنها سادگی مدل مدنظر باشد ترکیب دو تابع ذوزنقه و مثلث از نتایج بهتری نسبت به استفاده از هر یک به تنهایی، برخوردار است. پیشنهاد می‌شود تحقیقات بیشتری در رابطه با به‌کارگیری تکنیک‌های فازی و هوش مصنوعی در راستای مدیریت و مدل‌سازی در منابع طبیعی به عمل آید.