جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "spatial prediction" در نشریات گروه "آب و خاک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «spatial prediction» در نشریات گروه «کشاورزی»-
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و چهارم شماره 2 (پیاپی 92، تابستان 1399)، صص 153 -163
نقشه برداری رقومی خاک همگام با پیشرفت های زیرساخت داده های مکانی، نقش مهمی را در جهت ارتقاء دانش مطالعات خاکشناسی ایفا می کند. لذا تحقیق حاضر با هدف تهیه نقشه رقومی کلاس فامیل خاک با استفاده از مدل های جنگل تصادفی و رگرسیون درختی توسعه یافته در بخشی از اراضی نیمه خشک استان ایلام اجرا شد. متغیرهای محیطی از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 30 متر با استفاده از نرم افزار SAGAGIS نسخه 7/3 استخراج شد. تعداد 46 خاکرخ حفر و ویژگی های فیزیکوشیمیایی نمونه های خاک اندازه گیری و بر اساس سامانه آمریکایی 2014 در سطح فامیل رده بندی شد. در محدوده مورد مطالعه سه رده مالی سولز، اینسپتی سولز و انتی سولز شناسایی شد. بر اساس نتایج داده کاوی متغیرهای محیطی با استفاده از آنالیز تورم واریانس (VIF)، متغیرهای کمکی ارتفاع، ارتفاع استاندارد شده و شاخص زبری پستی و بلندی بیشترین میزان تغییرپذیری مکانی خاک ها را در منطقه مدل سازی می کند. بهترین پیش بینی مکانی کلا س های خاک مربوط به فامیل خاکFine, carbonatic, thermic, Typic Haploxerolls است. همچنین نتایج نشان می دهد که مدل های جنگل تصادفی و رگرسیون درختی توسعه یافته به ترتیب صحت عمومی 0/80 و 0/64 و شاخص کاپای 0/70 و 0/55 را ارایه می کند. بنابراین، روش جنگل تصادفی می تواند یک روش قابل اعتماد و با دقت مناسب باشد که حتی با تعداد نمونه کم تخمین قابل قبولی را ارایه کند.
کلید واژگان: پیش بینی مکانی, کلاس خاک, رگرسیون درختی توسعه یافته, جنگل تصادفیDigital soil mapping plays an important role in upgrading the knowledge of soil survey in line with the advances in the spatial data of infrastructure development. The main aim of this study was to provide a digital map of the soil family classes using the random forest (RF) models and boosting regression tree (BRT) in a semi-arid region of Ilam province. Environmental covariates were extracted from a digital elevation model with 30 m spatial resolution, using the SAGAGIS7.3 software. In this study area, 46 soil profiles were dug and sampled; after physico-chemical analysis, the soils were classified based on key to soil taxonomy (2014). In the studied area, three orders were recognized: Mollisols, Inceptisols, and Entisols. Based on the results of the environmental covariate data mining with variance inflation factor (VIF), some parameters including DEM, standard height and terrain ruggedness index were the most important variables. The best spatial prediction of soil classes belonged to Fine, carbonatic, thermic, Typic Haploxerolls. Also, the results showed that RF and BRT models had an overall accuracy and of 0.80, 0.64 and Kappa index 0.70, 0.55, respectively. Therefore, the RF method could serve as a reliable and accurate method to provide a reasonable prediction with a low sampling density.
Keywords: Spatial prediction, Soil class, Boosted Regression Tree, Random Forest -
امروزه تامین آب به منظور تحقق اهداف توسعه پایدار یکی از مهم ترین دغدغه ها و چالش ها در بیشتر کشورهای جهان است. به همین دلیل تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی، از ابزارهای مهم در حفاظت، مدیریت و بهره برداری از منابع آب به شمار می رود. هدف این پژوهش تهیه و ارزیابی نقشه پتانسیل چشمه های آب زیرزمینی در شهرستان نهاوند، در استان همدان با استفاده از مدل وزن شاهد و ترکیب آن با رگرسیون لجستیک است. بدین منظور عوامل زاویه شیب، وجه شیب، طول شیب، ارتفاع، انحنای سطح، انحنای آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص توان آبراهه، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، سنگ شناسی و کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر بر پتانسیل آب زیرزمینی شناسایی و در نرم افزار ArcGIS رقومی و تهیه شدند. پس از تهیه نقشه پتانسیل آب های زیرزمینی با این دو مدل، از سطح زیر منحنی (AUC) منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) برای ارزیابی نتایج استفاده شد. از 273 چشمه معرفی شده در این پژوهش، 191 چشمه (70 درصد) برای اجرای مدل ها (تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی) و 82 چشمه (30 درصد) برای ارزیابی مدل استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد مدل تلفیقی وزن شاهد- رگرسیون لجستیک (5/82 درصد AUC=) نسبت به مدل وزن شاهد (4/80 درصد AUC=) کارایی بهتری در شناسایی مناطق مستعد آب زیرزمینی دارد لذا مدیرن و برنامه ریزان اجرایی به منظور پی جویی محل های مناسب با پتانسیل بالای آب زیرزمینی در مطالعات نیمه تفصیلی خود از نتایج این پژوهش به منظور کاهش زمان و افزایش دقت می توانند استفاده کنند.
کلید واژگان: پیش بینی مکانی, چشمه, مدل های آماری, شهرستان نهاوندToday, supplying water to meet the sustainable development goals is one of the most important concerns and challenges in most countries. Therefore, identification of the areas with groundwater potential is an important tool for conservation, management and exploitation of water resources. The purpose of this research was to prepare the potential groundwater map in Nahavand, Hamedan Province, using the weight of evidence model and combining it with logistic regression. For this purpose, the information layers of slope angle, slope aspect, slope length, altitude, plan curvature, profile curvature, TWI, SPI, distance from fault, fault density, distance from river, drainage density, lithology and land use were identified as the factors affecting groundwater potential and digitized in the ArcGIS software. After designing the groundwater potential map with these three methods, ROCs were used to evaluate the results. Of 273 springs identified in this study, 191 (70%) were used to prepare the groundwater potential map and 82 springs (30%) were used to evaluate the model. The area under curve (AUC) obtained from the ROC curve showed an accuracy of 80.4% for the weight of evidence model and 82.5% for the weight of the evidence- regression combined model
Keywords: Spatial prediction, Spring, Statistics models, Nahavand town -
نیاز روز افزون به داشتن اطلاعات دقیق از خاک و همچنین لزوم به روز رسانی آسان این اطلاعات در جهت تعیین روابط بین خاک و زمین نما به یکی از مباحث مهم در علوم خاک تبدیل شده است. تکنیک های نقشه برداری رقومی خاک به دلیل توانایی در بدست آوردن اطلاعات دقیق در مورد انواع خاک ها در مناطق وسیع و همچنین مقرون به صرفه بودن، به عنوان یک راه حل قابل طرح است. هدف از مطالعه حاضر، تهیه نقشه رقومی خاک در منطقه آبیک استان قزوین با استفاده از مدل جنگل های تصادفی است. بدین منظور، با استفاده از روش مکعب لاتین مشروط از منطقه نمونه برداری شد و پس از انجام آنالیزهای آزمایشگاهی، با استفاده از مدل جنگل های تصادفی و متغیرهای کمکی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 30 متر و تصاویر ماهواره لندست 8، نقشه خاک منطقه با مدل سازی تهیه شد. از مجموع 7261 هکتار اراضی مطالعه شده، بیشترین وسعت مربوط به فامیل Loamy-skeletal, mixed, superactive, thermic Typic Calcixerepts بود. نتایج حاصل نشان داد که مدل سازی خاک با استفاده از الگوریتم جنگل های تصادفی توانست کلاس های خاک منطقه را با دقت بالایی (ضریب کاپای 83/0) پیش بینی کند.
کلید واژگان: پیش بینی مکانی, مدل سازی, مکعب لاتین مشروط, متغیر کمکی, فامیل خاکToday, there is great demand for accurate soil information to determine the relationship between soil and landscape, and easy updating of soil maps has increasingly gained importance. Digital soil mapping techniques can be cost-effective solutions to obtain information dealing with the soil types over large areas. The objective of this study was to provide a digital soil map in the Abyek region of Qazvin province using random forest model for management purposes and sustainable land use planning. To this end, soil samples were collected based on cLHS. After the laboratory analysis, using random forest model and auxiliary variables derived from a digital elevation model with a spatial resolution of 30 m and Landsat 8 imagery, the modeling and preparation of regional soil maps were performed. Out of 7261 ha, the dominant soil was classified as Loamy-skeletal, mixed, superactive, thermic Typic Calcixerepts. The results showed that soil modeling using random forest algorithm could accurately predict (Kappa coefficient ~ 0. 83) soil classes in the region.Keywords: Spatial prediction, Modeling, Conditioned Latin Hypercube Sampling, Auxiliary Variable, Soil Family -
پژوهش حاضر به ارائه روشی برای درون یابی با استفاده از تابع مفصل به منظور پهنه بندی کیفی آب زیرزمینی می پردازد. در این راستا داده های مربوط به غلظت بی کربنات در 87 چاه مشاهده ای مربوط به دشت های کرمان و راور مربوط به شهریورماه سال 1392 موردبررسی قرار گرفته است. برای این منظور از چهار تابع مفصل ارشمیدسی شامل توابع کلایتون، فرانک، گامبل و جو بهره گیری شده است. تحلیل ضریب همبستگی جفت چاه ها، فاصله مکانی بیش از 17 کیلومتر را به عنوان فاصله مستقل نشان می دهد. در ادامه به منظور ارزیابی عملکرد توابع مفصل، نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از روش های متداول پهنه بندی مورد مقایسه قرار گرفت. تحلیل نتایج با توجه به معیار جذر میانگین مربعات خطا در پهنه بندی با استفاده از تابع مفصل بر اساس میانه 84/1 و بر اساس میانگین 95/1 میلی اکی والان بر لیتر به دست آمد که در مقایسه با دو روش کریگینگ با خطای 21/2، کریگینگ با تبدیل باکس کاکس با خطای 14/2، کریگینگ با تبدیل لگاریتمی 98/1 و روش معکوس فاصله موزون با خطای 83/2 میلی اکی والان بر لیتر عملکرد مناسب تری را نشان داد.کلید واژگان: توابع مفصل ارشمیدسی, درون یابی کریگینگ, مدلسازی بی کربنات, پیش بینی مکانی, زمین آمارThis study presents a new method for interpolation by use of copula for groundwater quality zoning. In this regard, the data of the concentration of bicarbonate in 87 piezometric wells on the plains of Kerman and Ravar in September 2013 were examined. For this purpose, four Archimedean copula including Clayton, Frank, Gumbel and Joe have been used. Then, the obtained results were compared to the results obtained from conventional zoning methods to evaluate the performance of copulas. Analysis of the results with respect to the root mean square error criterion in the zoning was obtained about 1.84 and 1.95 mg/L based on median and mean respectively, by use of copula which had a better performance compared to kriging method with an error of 2.21 meq/l, kriging method within Box-Cox transformation and error of 2.14 meq/l, kriging with Logarithmic transformation of 1.98 meq/l and inverse distance weighting method with an error of 2.83 meq/l.Keywords: Archimedean copula, Kriging interpolation, Bicarbonate modeling, Spatial prediction, Geostatistics
-
در پاسخ به تقاضای اطلاعات مکانی خاک، به کاربردن داده های کمکی رقومی و ارتباط آن ها با داده های مشاهداتی صحرایی در حال افزایش است. استفاده از اطلاعات رقومی از طریق روش های کامپیوتری، که اصطلاحا نقشه برداری رقومی خاک خوانده می شود، قابل اعتمادتر و کم هزینه تر از روش های سنتی نقشه برداری خاک است. بنابراین، در پژوهش حاضر از مدل های درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی مکانی کلاس های تاکسونومیک خاک در منطقه ای خشک، به وسعت 720 کیلومتر مربع در اردکان، استفاده شد. عملیات نقشه برداری در آنجا بسیار سخت است. در این منطقه بر اساس روش مربع لاتین مکان جغرافیایی 187 پروفیل خاک مشخص و سپس تشریح و نمونه برداری شدند و طبقه بندی بر اساس سیستم امریکایی انجام گرفت. متغیرهای محیطی یا نمایندگان فاکتورهای خاک سازی، که در این پژوهش استفاده شد، شامل اجزای سرزمین، داده های تصویر ETM+ ماهواره لندست، و نقشه سطوح ژئومورفولوژی است. نتایج این تحقیق نشان داد، برای پیش بینی کلاس خاک، مدل درخت تصمیم نسبت به شبکه عصبی مصنوعی حدود هفت درصد دقیق تر است. مدل درختی و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب دقت کلی و ضریب تبیین و ضریب کاپای 48 درصد، 52 درصد، 34/0 و 46/0 و 13/0 و 25/0 دارند. نتایج نشان داد برای پیش بینی کلاس خاک شاخص خیسی، سطوح ژئومورفولوژی، و شاخص همواری دره با درجه تفکیک بالا مهم ترین پارامترها هستند. مدل های درختی نسبت به روش شبکه عصبی مصنوعی دقت بالاتری دارند و همچنین تفسیر نتایج مدل درختی بسیار راحت تر است. لذا پیشنهاد می شود در مطالعات آینده برای تهیه نقشه رقومی خاک از مدل های درختی استفاده شود.
کلید واژگان: پیش بینی مکانی, گروه های بزرگ خاک, مربع لاتین, نقشه برداری رقومیIn response to the demand for soil spatial information، the acquisition of digital auxiliary data and matching it to field soil observation is increasing. With the harmonization of these data sets، through computer based methods، so-called Digital soil Maps are increasingly being found to be as reliable as traditional soil mapping practices but without the prohibitive costs. Therefore، at present research، we have attempted to develop decision tree (DTA) and artificial neural network (ANN) models for spatial prediction of soil taxonomic classes in an area covering 720 km2 located in arid region of central Iran where traditional soil survey methods are very difficult to undertake. In this area، using the conditioned Latin hypercube sampling method، location of 187 soil profiles were selected، which then described، sampled، analyzed and allocated in taxonomic classes according to soil taxonomy of America. Auxiliary data used in this study to represent predictive soil forming factors were terrain attributes، Landsat 7 ETM+ data and a geomorphologic surfaces map. Results showed that the DTA had the higher accuracy than ANN about 7% for prediction of soil classes. Determination of coefficient (R2)، overall accuracy and kappa coefficient calculated for two models were 0. 34، 0. 46، 48%، 52%، 0. 13 and 0. 25، respectively. Our results showed some auxiliary variables had more influence on predictive soil class model which included: wetness index، geomorphology map and multi-resolution index of valley bottom flatness. In general، results showed that decision tree models had higher accuracy than ANN models and also their results are more convenient for interpretation. Therefore، it is suggested using of decision tree models for spatial prediction of soil properties (category and continuous soil data) in future studies.Keywords: Digital soil mapping, Latin hyper cube, Soil great groups, Spatial prediction
- 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.