ESTIMATION OF EVAPOTRANSPIRATION

Abstract

تخمین صحیح و دقیق تبخیر-تعرق تأثیر بسزایی در مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح منابع آب به ویژه در مناطق نیمه خشک و خشک دارد. روش‌های متعددی برای برآورد تبخیر-تعرق توسط محققان ارائه شده است. از جمله این روش‌ها می‌توان به انواع معادلات تجربی و روش‌های داده محور اشاره کرد. در این مطالعه از سه روش داده محور شبکه‌های تطبیقی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی (ANFIS)، مدل درختی (M5) و ماشین‌های بردار پشتیبان (SVM) و پنج معادله تجربی برای تخمین تبخیر-تعرق روزانه در هشت اقلیم نیمه‌خشک ایران استفاده شده است. برای این منظور از داده‌های هواشناسی حداکثر و حداقل دما، رطوبت نسبی، سرعت باد و ساعات آفتابی و 11 ترکیب مختلف این متغیرها بین سال‌های 1980 تا 2009 به عنوان ورودی بــه روش‌های داده محور بــرای مدل‌سازی تبخیر-تعرق بهره گرفته شد که 80% داده‌ها برای آموزش و 20% آن‌ها برای آزمون مدل‌ها استفاده شد. سپس نتایج حاصله با مقادیر به دست آمده از معادله استاندارد پنمن- مانتیث فائو 56 مقایسه شدند. عملکرد روش‌های مورد نظر با استفاده از شاخص‌های آماری میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (R2) و شاخص توافق (d) مورد بررسی قرار گرفت. روش‌های ماشین بردار پشتیبان و شبکه تطبیقی مبتنی بر سیستم استنتاج فازی در نه ترکیب متغیرهای هواشناسی بهترین عملکرد را با RMSE بین 24/0 تا 55/1 میلی‌متر بر روز ارائه دادند. RMSE معادلات تجربی در دامنه بین 71/0 تا 96/5 میلی‌متر بر روز متغیر بودند و از میان آن‌ها معادلات بلانی- کریدل و مک گاینس-بردنه در غالب ایستگاه‌ها بالاترین دقت را داشتند. همچنین روشM5 نسبت به دو روش ANFIS و SVM در مواجهه با ورودی‌های مختلف در اقلیم‌های مطالعاتی عملکرد پایین‌تری را از خود نشان داد.