مقایسۀ مدل هیبریدی PSO-ANFIS و مدل تجربی تورک در تخمین تبخیر و تعرق مرجع (مطالعۀ موردی: پلدختر- لرستان)

Abstract

تبخیر و تعرق در حوضۀ آبخیز یکی از اجزای اصلی چرخۀ آب و تخمین نیاز آبیاری است. هدف از پژوهش حاضر، تخمین تبخیر و تعرق مرجع (ETo) روزانه با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (ANFIS) و مقایسۀ آن با مدل تجربی تورک است. داده‏های ورودی مدل تورک که شامل ساعت آفتابی، دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد مربوط به ایستگاه هواشناسی پلدختر می‌شود، از ادارۀ کل هواشناسی استان لرستان دریافت شده و تبخیر و تعرق با استفاده از این روش به‏ دست آمده ‏است. داده‏های ورودی مدل (ANFIS) که شامل دمای میانگین، رطوبت میانگین وگرمای نهان تبخیر می‌شود، با استفاده از روابط به دست آمد و به مدل داده شد. نتایج به‌دست‌آمده از هر روش به طور جداگانه با تبخیر محاسبه‌شده در محل ایستگاه با استفاده از تشتک تبخیر مقایسه شد. در مطالعۀ حاضر عملکرد سیستم عصبی- فازی ((ANFIS بر مبنای الگوریتم بهینه‌سازی (PSO) در دستور کار قرار گرفت و نتایج به‌دست‌آمده رضایت‌بخش بود. کارایی رو‌ش‌های مقایسه‌شده با استفاده از آماره‌‌های ریشۀ میانگین مجذور خطا RMSE، میانگین مربعات خطا MSE و ضریب تعیین R² ‌ارزیابی شد. روش ANFIS-PSO فقط با سه پارامتر دمای میانگین، رطوبت میانگین و گرمای نهان تبخیر قادر به پیش‏بینی تبخیر و تعرق مرجع روزانه است و نسبت به مدل تجربی تورک دقت بیشتری دارد، به طوری که مقدار R²، RMSE، MSE به‌ترتیب برای مدل ANFIS 90/0، 65/2، 13/7 و برای مدل تجربی تورک به‌ترتیب 63/0، 26/6، 24/39 است.