به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « interpolation techniques » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «interpolation techniques» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • احسان غجه پور، اعظم جعفری*، وحیدرضا جلالی، مجید محمودآبادی
    مطالعه پراکنش مکانی ویژگی های خاک با هدف تهیه نقشه پهنه بندی آن در جهت مدیریت خاک و برنامه ریزی صحیح به منظور بهره برداری مناسب از منابع تجدید ناپذیر خاک، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تابع مفصل، از تکنیک های درون یابی جدیدی است که امروزه در علوم مختلفی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده است تغییرات مکانی برخی از ویژگی های خاک با استفاده از تابع مفصل مورد ارزیابی قرار گیرد و نتایج حاصل از آن با تکنیک های زمین آماری مختلف مقایسه گردد. بدین منظور 121 نمونه سطحی خاک به روش شبکه بندی منظم از یک منطقه 484 هکتاری از غرب شهرستان بافت استان کرمان جمع آوری شد و برخی از ویژگی های خاک شامل ماده آلی و بافت خاک اندازه گیری شد. برای درون یابی از چهار تابع مفصل ارشمیدسی شامل؛ توابع کلایتون، فرانک، گامبل و جو و تکنیک های زمین آماری شامل کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، کریجینگ شاخص و کریجینگ منفصل یا گسسته و روش وزن دهی عکس فاصله (IDW) استفاده شد. تحلیل نتایج با استفاده از شاخص های آماری RMSE،R2 ، MAE و MBE صورت گرفت. به منظور برازش تابع مفصل بر داده ها، ابتدا تابع توزیع متغیرهای مورد مطالعه تعیین گردید. نتایج نشان داد توزیع هر یک از متغیرهای مورد مطالعه با هم تفاوت دارد و توسط توابع توزیع متفاوتی تشریح می شود. همچنین با افزایش فاصله مقدار همبستگی برای همه متغیرهای مورد مطالعه کاهش پیدا می کند به طوریکه بعد از فاصله 2000 متری، هیچ همبستگی مکانی نشان نمی دهند. مقایسه روش تابع مفصل و تکنیک های زمین آماری براساس معیارهای ارزیابی نشان داد تابع مفصل در تخمین متغیرهای مورد مطالعه بهتر عمل کرده و مقادیر خطای حاصل از تخمین برای تابع مفصل کمتر محاسبه شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد با توجه به ماهیت چولگی داده های خاک تکنیک های تخمینگر توابع مفصل توانایی بیانی کامل از وابستگی احتمالاتی را دارند و می توانند در مطالعات مکانی مورد توجه قرار گیرند.
    کلید واژگان: تابع مفصل, تکنیک های درون یابی, همبستگی مکانی, پیش بینی}
    Ehsan Ghojehpour, Azam Jafari *, Vahid Reza Jalali, Majid Mahmoudabadi
    The study of spatial distribution of soil properties for optimal soil management and proper utilization of non-renewable soil resources is of particular importance. The copula function is one of the new interpolation techniques that are widely used in various sciences such as hydrology. Thus, the aim of this study was to evaluate the spatial variation of some soil properties using the copula function and to compare with geostatistics techniques. Sampling by regular networking was done in a 484 ha area in the west of Baft city, Kerman province, and 121 surface soil samples were collected. After air drying and passing through a 2 mm sieve, the percentage of organic matter and clay were determined in soil samples. To interpolate, four functions of the Archimedean copula including the Clayton, Frank, Gumbel and Joe functions, and geostatistics techniques including simple kriging, ordinary kriging, universal kriging and disjunctive Kriging and the Inverse Distance Weighting (IDW) method were used. The results were analyzed using Root Mean Square Error (RMSE), determination coefficient (R2), mean absolute error (MAE), and Mean Bias error (MBE). In order to fit the copula function on the data, the distribution function of the studied variables was determined. The results showed that the distribution of each of the studied variables is different and is explained by different distribution functions. Also, with increasing distance, the value of correlation for all studied variables decreased so that after a distance of 2000 meters, they do not show any spatial correlation. Comparison of the Copula function and geostatistical techniques based on evaluation criteria showed that the Copula function had a better performance in estimating the studied variables and the estimation error for the Copula function were calculated less. In general, the results of this study showed that due to the skewed nature of soil data, Copula function have the ability to fully express the probabilistic dependence and can be considered in spatial studies.
    Keywords: Copula function, Interpolation techniques, Spatial correlation, Estimation}
  • احسان غجه پور، وحیدرضا جلالی، اعظم جعفری*، مجید محمود آبادی
    سابقه و هدف

    ویژگی های خاک دارای تغییرات مکانی و زمانی در مقیاس های کوچک و بزرگ می باشند. مطالعه این تغییرات، در سطح وسیع بسیار وقت گیر و هزینه بر است. به منظور تعیین سریع و قابل اعتماد ویژگی های خاک، تکنیک های درون یابی مختلفی توسعه و به کار گرفته شده است. از تکنیک های درون یابی که به طور گسترده در علوم مختلف به کار رفته است، می توان به انواع کریجینگ اشاره کرد. تابع مفصل، یکی از تکنیک های درون یابی جدیدی است که امروزه در علومی مانند هیدرولوژی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در پژوهش حاضر سعی شده است تغییرات مکانی برخی از ویژگی های فیزیکی خاک با استفاده از تابع مفصل مورد ارزیابی قرار گیرد و نتایج حاصل از آن با تکنیک های زمین آماری مختلف مقایسه گردد.

    مواد و روش ها

    به منظور اجرای پژوهش، نمونه برداری به روش شبکه بندی منظم، از منطقه ای به وسعت 484 هکتار در 10 کیلومتری غرب شهرستان بافت استان کرمان صورت گرفت و در نهایت، 121 نمونه از لایه سطحی خاک جمع آوری شد. پس از هوا خشک نمودن نمونه ها جرم مخصوص ظاهری با استفاده از کلوخه تعیین گردید، سپس با عبور دادن نمونه های خاک از الک 2 میلی-متری، درصد شن اندازه گیری شد. برای درون یابی از چهار تابع مفصل ارشمیدسی شامل؛ توابع کلایتون، فرانک، گامبل و جو و تکنیک های زمین آماری شامل کریجینگ ساده، کریجینگ معمولی، کریجینگ شاخص و کریجینگ منفصل یا گسسته و روش وزن دهی عکس فاصله (IDW) استفاده شد. تحلیل نتایج با استفاده از معیارهای میانگین ریشه دوم مربعات استاندارد (RMSE)، ضریب تبیین (R2)، میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین خطای انحراف (MBE) صورت گرفت.

    یافته ها

    براساس توصیف آماری، توزیع متغیر جرم مخصوص ظاهری، نرمال و متغیر درصد شن، غیرنرمال تشخیص داده شد. به منظور برازش تابع مفصل بر داده ها، ابتدا تابع توزیع متغیرهای مورد مطالعه تعیین گردید. نتایج نشان داد متغیر شن از تابع توزیع Frechet (3P) و متغیر جرم مخصوص ظاهری از تابع Wakeby پیروی کردند. براساس ضریب همبستگی پیرسون، همبستگی بین جفت نقاط در فاصله کمتر از 2000 متر مشخص شد و فاصله بیش از 2000 متر به عنوان فاصله مستقل شناخته شد. مقایسه روش تابع مفصل و تکنیک های زمین آماری براساس ضریب تبیین (R2) نشان داد مقدار این ضریب برای تابع مفصل برای متغیر شن 6 درصد و برای جرم مخصوص ظاهری 8 درصد بیشتر از تکنیک های مرسوم زمین آماری به دست آمد. همچنین مقادیر خطای حاصل از پیش بینی توسط تابع مفصل کمتر محاسبه شد که نشان از برتری نسبی عملکرد تابع مفصل در تخمین پارامترهای فیزیکی خاک دارد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد که توابع مفصل نتوانسته با دقت خیلی بالایی برآورد را انجام دهد، اگرچه تابع مفصل میانه نسیت به سایر تکنیک های زمین آماری، عملکرد بهتری در برآورد ویژگی های فیزیکی خاک دارد. از مهمترین دلایل این برتری می توان به توانایی برازش تابع توزیع حاشیه ای بر داده ها در تابع مفصل اشاره کرد که در تکنیک های زمین آماری امکان برازش تابع توزیع حاشیه ای بر داده ها ممکن نیست. از دلایل دیگر می توان به توانایی بیان همبستگی بین داده ها در فواصل مختلف و عدم حساسیت تابع مفصل به داده های پرت نسبت به تکنیک های مرسوم زمین آماری را برشمرد. با توجه به ماهیت چولگی داده های خاک در طبیعت و همچنین ضرورت آنالیز و تفسیر دقیق تر داده های واقعی خاک بدون تغییر آن ها، تابع مفصل می تواند کاربرد وسیعی در تخمین ویژگی-های خاک داشته باشد.

    کلید واژگان: تابع مفصل, تکنیک های درون یابی, پیش بینی}
    Azam Jafari *, Ehsan Ghojehpour, Vahid Reza Jalali, Majid Mahmoudabadi
    Background and objectives

    Spatial and temporal variations of soil characteristics occur in large and small scales. Study of these variations is very time-consuming and costly especially in large scales. In order to the fast and reliable determination of soil properties, various interpolation techniques have been developed and applied. The most widely used interpolation techniques in various sciences is the Kriging types. The copula function is one of the new interpolation techniques that are widely used in sciences such as hydrology. Thus, the aim of this study was to evaluate the spatial variations of some soil physical properties using copula function and to compare with geostatistics techniques.

    Materials and methods

    Sampling by regular networking was done in an area of 484 ha located in 10 km from the west of Baft city, Kerman province and finally, 121 surface soil samples were collected. After air drying, the apparent bulk density was determined using the Hunk, then the soil samples were passed through a 2 mm sieve to determine the percentage of sand. To interpolate, four functions of the Archimedean copula including the Clayton, Frank, Gumbel and Joe functions, and geostatistics techniques including simple, ordinary, universal and disjunctive Kriging and the Inverse Distance Weighting (IDW) method were used. The results were analyzed using Root Mean Square Error (RMSE), determination coefficient (R2), Mean Absolute Error (MAE), and Mean Bias Error (MBE).

    Results

    Based on the descriptive statistics, soil bulk density and soil sand followed a normal and skewed distribution, respectively. In order to fit the copula function, the distribution functions of the studied variables were firstly determined. The results showed that the sand and bulk density followed the Frechet (3P) and Wakeby distribution functions, respectively. Also, based on the Pearson correlation coefficient, the correlation between pairs of points was determined in distances less than 2000 m and distances more than 2000 m were known as an independent distance. The estimation efficiency based on the determination coefficient (R2) showed that value of determination coefficient for copula function for the sand variable, 6% and for bulk density 8%, more than conventional geostatistics techniques were obtained. Also, the estimation error of copula function was minimum that indicate good performance of copula function to estimate the spatial variation of soil physical properties.

    Conclusion

    The results of study showed that copula function, especially the median copula, have the better performance for estimation the studied soil properties. One of the most important reasons for this superiority is the ability to fit the marginal distribution function on the data in copula, while it is not possible in geostatistics techniques. Other reasons include the ability to express the correlation between the data at different intervals and the lack of sensitivity to outlier data in copula relative to conventional geostatistics techniques. Due to the skewness nature of soil data, as well as the need for more accurate analysis and interpretation of actual soil data, copula functions can be widely used to estimate of soil properties.

    Keywords: copula, interpolation techniques, prediction}
  • سیده محبوبه موسوی فرد، حمیدرضا ممتاز، حبیب خداوردیلو
    طراحی و اجرای برنامه های حفاظت خاک نیازمند پهنه بندی دقیق و بهینه ویژگی های خاک است. از جمله عوامل بسیار موثر در پهنه بندی ویژگی های خاک، روش درون یابی کاربردی است. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارایی شماری از روش های رایج درون یابی به منظور تخمین و پهنه بندی برخی ویژگی های کیفی خاک سطحی شامل درصد رس، هدایت الکتریکی، درصد کربنات کلسیم معادل و کربن آلی در اراضی زراعی منطقه نقده واقع در استان آذربایجان غربی با مساحتی حدود 8300 هکتار بود. به این منظور تعداد 282 نمونه خاک سطحی (30-0 سانتیمتری) به صورت تصادفی جمع آوری و مورد تجزیه آزمایشگاهی قرار گرفت. روش های قطعی (توابع پایه شعاعی و چند جمله ای فراگیر) و زمین آماری (کریجینگ معمولی) به منظور پهنه بندی ویژگی های خاک بکار گرفته شدند. هدایت الکتریکی بیشترین (14/90) و رس کمترین (97/28) میزان تغییرپذیری را نشان دادند. مدل های نمایی، گوسی و کروی بر تغییرنما های تجربی برازش داده شدند. رس و هدایت الکتریکی با مدل نمایی، کربنات کلسیم معادل با مدل گوسی و کربن آلی با مدل کروی بهترین برازش را داشتند. نتایج نشان داد که روش کریجینگ معمولی دارای کمترین مقدار شاخص توازن خطا– واریانس (BVTO) برای تخمین مقدار رس، شوری، آهک و کربن آلی بود و روش توابع پایه شعاعی با مدل نواری کم ضخامت بیشترین مقدار خطا را در برآورد این متغیرها داشت. در نهایت با در نظر گرفتن بهترین روش درون یابی، نقشه های پهنه بندی ویژگی های خاک در محیط GIS تهیه گردید.
    کلید واژگان: ویژگی های کیفی خاک, زمین آمار, روش های درون یابی, کریجینگ}
    Seyedeh Mahbube Mousavifard, Hamid Reza Momtaz, Habib Khodaverdiloo
    For design and implementation of soil conservation programs, accurate and optimized mapping of soil properties is required. The type of interpolation method is one of the most important issue involved in mapping soil properties. Six ordinary methods of spatial interpolation were compared to determine their suitability for estimating some quality properties of topsoil including clay content, electrical conductivity, equivalent calcium carbonate and organic carbon in the Naqade region farmlands located in west Azerbaijan. The area of study region was about 8300 ha. For this purpose, 282 topsoil samples were collected randomly and tested for laboratory analysis. Deterministic methods (radial basis function and global polynomial interpolation) as well as geostatistical estimators (ordinary Kriging) were utilized to map related soil properties. The highest and lowest CV was obtained for EC and clay content variables, respectively. For clay and electrical conductivity, the exponential model, for equivalent calcium carbonate the Gaussian model, and for organic carbon the spherical were the best fitting models to calculate the experimental variogram. According to the results, the ordinary Kriging approach characterized with the minimum error indicator of bias-variance trade-off (BVTO) for evaluating clay, electrical conductivity, equivalent calcium carbonate and organic carbon. The thin plat spline model of radial basis function showed the maximum error in assessment of studied attributes. Eventually, the interpolation maps were generated regard to the most appropriate interpolators.
    Keywords: geostatistics, interpolation techniques, Kriging, soil quality properties}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال