ارزیابی دقت پیش بینی وزن مخصوص ظاهری با استفاده از مدل شبکه های عصبی مصنوعی و توابع انتقالی خاک

وزن مخصوص ظاهری از پارامترهای کلیدی در بسیاری از مدل هـای هیدرولوژیکی خاک است که برای پیش بینـی بسـیاری از فرآینـد هـا و خصوصیات خاک از آن به گستردگی استفاده می شـود . بـرای مطالعـه تاثیرات مدیریت های مختلف بر خصوصـیات خـاک، ماننـد حرکـت و نگهداشت آب در خاکاطلاعات مربوط به این پـارام تر بسـیار ضـروری است (1) با این حال اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری در مطالعات معمول خاکشناسی اغلب در نظر گرفتـه نمـی شـود . علـت ایـن امـر را می توان در روش های اندازه گیری این خصوصیت کلیدی جستجو کرد . روش آزمایشگاهی اندازه گیری این پارامتر روش کلوخه و پارافین است که بسیار قدیمی و در عین حال فاقد دقت کافی است . علت عدم دقت کافی این روش این است که در این روش ممکـن اسـت پـارافین بـه داخل خلل و فرج کلوخـه نفـوذ کنـد و باعـث افـزایش وزن مخصـوص ظاهری شود . روش های صحرائی با اینکه از دقـت بـالایی برخـوردار هستند ولی به دلیل اینکه خسته کننده، وقت گیر، هزینـه بـر و مسـتلزم عملیات صحرائی وسیع هستند ، کمتر مـورد توجـه قـرار مـی گیرنـد . از طرفی در این روش اگرخاک دارای سنگریزه زیاد باشد کوبیدن استوانه در خاک با مشکل مواجه می شود . همچنین در خاک های شنی درحـین بیرون کشیدن استوانه به دلیـل عـدم چسـبندگی ذرات ، خـاک داخـل استوانه خارج می شود و برای رفع این مشکل خاک حتما باید مرطـوب باشد . علاوه بر اینها، به دلیل اینکه این پارامتر از تغییرات مکانی قابـل توجهی در خاک برخوردار است ، برای بدسـت آوردن آن در منطقـه ای وسیع، نیاز به تهیه نمونه های دست نخورده فراوان داریم . با این اوصاف نقصان در اطلاعات راجع به این خصوصیت ، مطالعـات خاکشناسـی در یک منطقه را با اشتباهات و خطاهای فراوان و در نهایـت بـا شکسـت مواجه می کند . از جمله روش های پیش بینی ایـن متغیـر مـی تـوان بـه روش توابع انتقالی خـاک (PTFs) اسـت کـه بـر مبنـای رگرسـیون آماری مرسوم بود ه و روش شبکه های عصبی مصنوعی می باشند (4 و5 و 6 )محققین متعددی در مطالعات خود روابط بین وزن مخصـوص ظاهری و سایر خصوصیات خاک را با استفاده از مدل هـای رگرسـیونی مورد ارزیابی قرار داده اند . کاور و همکاران (4) و هوشر و همکاران (3) در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که بافت و مواد آلی مؤلفه هـای اصلی در تعیین وزن مخصوص ظاهری هستند . با توجه به مطالب ذکر شده ، در دست داشتن روش هایی که با اسـتفاده از آنها بتوان این خصوصیت را بوسیله سایر خصوصیات زودیافت خاک مانند بافت و مواد آلی ، با دقت بالا و در عین حـال بـا صـرف وقـت و هزینه کم پیش بینی کرد، از اهمیت به سزائی برخوردار است .