ارزیابی عدم قطعیت مربوط به تخمین مرز تغییرات شوری خاک در دشت ارومیه با روش انتروپی حداکثر اریب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی

2 استادیار

3 دانشیار

4 ریاست مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی.

5 استاد

چکیده

کاهش سطح آب دریاچه ارومیه در سال‌های اخیر باعث افزایش خطر شوری در اراضی اطراف دریاچه شده است. اهداف این تحقیق عبارت بودند از: 1- بررسی تغییرات مکانی شوری خاک با استفاده از داده‌های نامطمئن و روش انتروپی حداکثر اریب؛ 2- تخمین مرز بین اراضی شور و کشاورزی و نیز 3- پیش‌بینی عدم قعطیت همراه با تخمین مرز بین اراضی در جنوب دشت ارومیه بود. داده‌های اندازه‌گیری شده در صحرا به‌عنوان داده نامطمئن و اندازه‌گیری-های آزمایشگاهی به‌عنوان داده مطمئن در نظر گرفته شدند. از واریانس خطای تخمین بدست آمده از معادلات روش BME، برای محاسبه عدم قطعیت همراه با تخمین مرز شوری خاک در منطقه استفاده گردید. نتایج اعتبارسنجی روش BME نشان داد که این روش تنها با استفاده از داده‌های نامطمئن از نوع احتمالی به‌ترتیب با ME و MSE برابر 042/0 و 33/0 برای پاییز 1388 و 2/0- و 64/0 برای بهار 1389 از دقت قابل‌قبولی در تخمین مکانی شوری خاک بر‌خوردار است. همچنین نتایج نشان داد که مرز نسبتاً مشخصی بین اراضی شور و غیرشور وجود دارد و روش انتروپی حداکثر اریب از قدرت بالایی در تخمین عدم قطعیت همراه با پیش‌بینی مرز شوری خاک برخوردار است. پایش تغییرات ویژگی-های خاک از جمله شوری آن اغلب به‌دلیل هزینه‌های بالا و زمان مورد نیاز برای جمع‌آوری داده‌های مطمئن با محدودیت مواجه است. روش انتروپی حداکثر اریب به دلیل توانایی در استفاده از داده‌های نامطمئن، حتی در نبود داده-های مطمئن نیز از دقت خوبی در تخمین مکانی شوری خاک برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Uncertainty Assessment of the Soil Salinity Boundary Prediction in Urmia Plane Using Bayesian Maximum Entropy Method.

نویسندگان [English]

  • Norair Toomanian 1
  • Nikoo Hamzehpour 2
  • Mostafa Karimian Eghbal 3
  • Reza Sokouti Oskouei 4
  • Patrick Bogaert 5
1 Researcher of Agric. and Natural resources Research Organization, Isfahan.
2 Assistant professor
3 Associte Professor
4 AssistThe head of Agric. and Natural resources Research center of west Azarbaijan
5 Lecturer
چکیده [English]

In recent years, decrease in depth of Uromia Lake, has resulted in higher increase of salinity threat in agricultural lands around the Lake. The aims of this study were 1- Investigation of the spatial changes in soil salinity using the Bayesian Maximum Entropy method (BME); 2- prediction of the boundary between saline and agricultural lands; and 3- Assessment of the uncertainty involved with salinity boundary prediction in South Uromia Plane, North West of Iran. ME and MSE criteria were used for comparison of the results. Prediction error variance resulted from BME equations, was used for assessing the uncertainty of the soil salinity boundary prediction. Cross-validation results showed that BME method with ME and MSE equal to 0.42 and 0.33 for autumn 2009, and 0.2 and 0.64 for spring 2010 respectively, had a high accuracy in spatial prediction of soil salinity, considering that only probabilistic type soft data was used. A sharp boundary was detected between salty and non-salty lands in the area and the BME method had a high ability in predicting the uncertainty involved with boundary predictions. Monitoring soil property variation such as salinity is sometimes limited because it is costly and requires time to gather necessary the hard data. BME method has shown potential for using soft data in cases that hard data are not readily available.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bayesian maximum entropy method
  • Hard data
  • Soft data
  • Uncertainty
  • Urmia plain