شکل ۴-۲۸ مدل شبکه های باور بیزین مربوط به مدل خاک را نمایش می دهد. با تغییر احتمالات در هر یک از گرههای ورودی احتمالات سایر گرههای متاثر از آن گره و در نهایت میزان کیفیت خاک نیز تغییر می کند.این مدل انعطاف پذیر، قابلیت استفاده و به روز رسانی در زمان های دیگر و هم چنین قابلیت استفاده در مناطق دیگر را خواهد داشت. مثلا چنانچه در آینده مقادیر هر یک از گرههای ورودی تغییر نماید با وارد کردن این مقادیر میتوان به کیفیت خاک منطقه پی برد.
در این شکل اطلاعات مورد نیاز از واحدکاری شماره یک گرفته شده و مدل برای این واحد اجرا شده است. خروجی مدل نشان داد که کیفیت خاک این واحد به احتمال ۴/۵۹ درصد مناسب، ۵/۱۹ درصد در حالت متوسط و ۱/۲۱ درصد در شرایط نامناسب قرار دارد. نتایج نشان داد که کیفیت خاک این واحد در شرایط مناسبی قرار دارد و خطری این واحد را از نظر شرایط خاک تهدید نمیکند.
شکل ۴-۲۸- مدل شبکه های باور بیزین ارائه شده جهت ارزیابی کیفیت خاک در واحد کاری شماره یک
شکل ۴-۲۸ نشان می دهد که طبق مدل بیزین، در صورتی که میزان گچ در واحد کاری شماره یک بین ۳۰ تا ۱۰ درصد قرار گیرد، باعث می شود که کاتیونها و آنیونها وضعیت مناسبی داشته باشند و EC این واحد حالت متعادلی پیدا کند و به طبع خصوصیات شیمیایی خاک در وضعیت مناسبی قرار گرفته و باعث میشود کیفیت خاک در واحدکاری یک به احتمال ۵۰٫۹ % مناسب ،۱۹٫۵ % متوسط و ۲۱٫۱% کیفیت خاک در این واحد نامناسب باشد.
شکل ۴- ۲۹- مدل تشخیص بهترین شرایط از لحاظ کیفیت خاک در واحد کاری یک
شکل ۴-۲۹- نشان می دهد که طبق مدل بیزین، در واحدکاری یک در صورتی که سدیم در کلاس ۵۰۰ _۱۰۰۰ میلی گرم بر لیتر و کلر در کلاس ۱۰۰۰_۲۰۰۰ میلی اکی والان بر لیتر قرار گرقته باشد ، باعث میشود کاتیونها و آنیونهای خاک شرایط مناسبی پیدا کرده و PH در کلاس ۰ _ ۷٫۵ و EC در کلاس ۱۶ تا ۳۲ میکرمو موس بر سانتیمتر قرار گیرند و این عوامل باعث ایجاد بهترین شرایط از لحاظ کیفیت خاک در واحدکاری یک میشوند.
در شکل ۴-۳۰ مدل شبکه های باور بیزین مربوط به شاخص آب در منطقه مورد مطالعه نشان داده شده است. در مدل ارائه شده اطلاعات مربوط به واحدکاری شماره یک وارد شد و مدل وضعیت شاخص آب را در این واحد نشان میدهد. در مدل شاخص آب همان گونه که مشخص است در این واحد به علت نامناسب بودن آنیونهای آب ، هدایت الکتریکی آب بالا رفته ، که این بالا رفتگی هدایت الکتریکی آب موجب بالا رفتن مواد محلول آب شده و از این طریق بر خصوصیات شیمیایی آب تاثیر میگذارند. نسبت جذب سدیم و آنیونهای آب بر میزان اسیدیته تاثیرگذار هستند و موجب میشوند که این پارامتر در بهترین کلاس خود قرار گیرد. در این مدل اسیدیته و مواد محلول در آب به طور مستقیم بر خصوصیات شیمیایی آب تاثیرگذار بوده و باعث میشوند این پارامتر در بهترین کلاس خود قرار گیرد. عواملی که شاخص آب در منطقه را به طور مستقیم تعیین می کنند پارامترهای بهره برداری بیش از حد آب زیرزمینی و خصوصیات شیمیایی آب میباشد که در این واحد براساس این پارامترها شاخص آب به احتمال ۸/۲۱ درصد در کلاس خوب، ۸/۱۵ درصد در کلاس متوسط و ۴/۶۲ درصد درکلاس فقر قرار میگیرد. به علب بهره برداری بیش از حد در بیشتر منطقه، اهالی اغلب با کمبود شدید آب مواجه بوده و در قسمت هایی که آب موجود است از کیفیت نامناسب برخورداری می باشد.
شکل ۴-۳۰- مدل شبکه های باور بیزین ارائه شده جهت ارزیابی شاخص آب در واحد کاری شماره یک
در شکل ۴- ۳۱ مدل شبکه های باور بیزین مربوط به فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه نشان داده شده است. در مدل ارائه شده اطلاعات مربوط به واحدکاری شماره یک وارد شده و مدل میزان فرسایش بادی را در این واحد نشان میدهد. همان گونه که مدل نشان میدهد در صورتی که مدیریت و سیاست اعمال شده در این واحد مناسب باشد امتیازی بین ۰ تا ۵- به آن تعلق میگیرد و پوشش زنده و غیر زنده در سطح خاک را تحت تاثیر قرار میدهد. پوشش زنده سطح زمین تحت تاثیر رطوبت موجود قرار گرفته که دارای امتیاز ۷-۴ می باشد. پوشش زنده و غیر زنده سطح زمین از امتیاز مناسبی برخوردار بوده و باعث ایجاد پوششی مناسب در سطح زمین میشوند. متغیرهای پوشش سطح زمین و پستی و بلندی، سرعت و وضعیت باد در این واحد را تحت تاثیر قرار داده و با توجه به امتیازات این دو متغیر، بیشترین احتمال در متغیر سرعت و وضعیت باد به کلاس ۵-۰ تعلق میگیرد. آسیب پذیری خاک به فرسایش تحت تاثیر سنگ شناسی و بافت خاک قرار گرفته و به احتمال ۳۰ درصد آسیب پذیری خاک به فرسایش کم، ۲۵ درصد متوسط و ۴۵ درصد زیاد می باشد. متغیرهای آثار فرسایش بادی و پراکنش نهشته های بادی دو متغیری هستند که به طور مستقیم بر متغیر میزان فرسایش بادی تاثیر می گذارند. عوامل موثر بر آثار فرسایش بادی شامل پوشش سطح زمین، سرعت و وضعیت باد و آسیب پذیری خاک به فرسایش می باشد که با توجه به امتیازات این عوامل آثار فرسایش بادی به احتمال بیش از ۵۰ درصد در کلاس ۵-۰ قرار میگیرد. پراکنش نهشتههای بادی تنها تحت تاثیر سرعت و وضعیت باد قرار گرفته و امتیاز آن متاثر از امتیاز این عامل می باشد. مقدار فرسایش بادی در این واحد با توجه به شرایط متغیرهای پراکنش نهشتههای بادی و آثار فرسایش بادی، به احتمال ۴/۵۱ درصد در کلاس کم ، ۷/۱۲ درصد متوسط و ۹/۳۵ درصد در کلاس زیاد قرار میگیرد.
شکل ۴-۳۱- مدل شبکه های باور بیزین ارائه شده جهت ارزیابی فرسایش بادی در واحد کاری شماره یک
مدلهای ارائه شده، براساس پارامترهای معیارهای مدال مدالوس میباشد و تنها پارامترهای تاثیرگذار در معیارهای مدل مدالوس در مدلها آورده شده است. مدل فرسایش بادی یک مدل کامل جهت برآورد فرسایش بادی در یک منطقه میباشد، این مدل تمام پارامترهای مدل اریفر را که یکی از شاخص های معیار فرسایش در مدل مدالوس است را دار بوده و جهت ارزیابی مقدار فرسایش در یک منطقه میتوان از آن استفاده کرد. اما جهت ارزیابی بهتر خاک و آب در یک منطقه پارامترهای دیگری نیز میتوانند تاثیرگذار باشند که لازم است در مدل آورده شوند. با اضافه کردن پارامترهایی مانند فعالیت میکربی و بیکربنات خاک مدل مربوط به کیفیت خاک کاملتر شده و می تواند به ارزیابی بهتر کیفیت خاک یک منطقه به ما کمک کند. همچنین در مدل شاخص آب در منطقه با توجه به شرایط حاکم و محدودیتهای موجود مدل کوچکی ارائه شد که با اضافه کردن پارامترهایی مانند فراوانی خشکسالی، جریان رودخانهای، در دسترس بودن آب، خصوصیات فیزیک آب شامل رنگ، مزه و گل آلودگی آب،خصوصیات بیولوژیکی آب و کاتیونهای آب مدل کاملتر شده و در ارزیابی بهتر شاخص آب در یک منطقه به ما کمک می کند.
شکل ۴-۳۲ مدل ارزیابی بیابانزایی در منطقه مورد مطالعه را نشان میدهد. اطلاعات مربوط به واحدکاری یک در این مدل وارد شده است. جهت ارزیابی بیابانزایی در این واحد احتمالات اولیه مربوط به متغیرهای فرسایش بادی، شاخصآب و کیفیت خاک، براساس خروجی مدلهای مربوط به هر متغیر میباشد به عبارت دیگر با اجرا کردن این مدلها در واحدکاری یک، احتمالات اولیه بدست آمده را به متغیرهای مربوطه در مدل بیابانزایی اضافه میکنیم. احتمالات مربوط به متغیرهای مدیریت و سیاست، اقلیم و پوشش گیاهی براساس امتیاز معیار بیابانزایی در مدل مدالوس بدست آمده است.
همان گونه که در شکل ۴-۳۲ مشخص است، بیابانزایی در واحد شماره یک به احتمال ۱۶٫۵ درصد کم ، ۸۱٫۵ درصد متوسط و به احتمال ۲ درصد بیابانزایی در این واحد زیاد است.
مدلهای آورده شده در شکلهای ۴-۳۳ و۴-۳۴ یک مدل کلی برای ارزیابی کیفیت خاک و شاخص آب در یک منطقه را نشان می دهند. ارائه این مدلها صرفا جهت نشان دادن یک مدل کامل و گویا جهت ارزیابی کیفیت خاک و شاخص آب در یک منطقه می باشد و در این مطالعه از آنها استفاده نشده است.
شکل ۴-۳۲- مدل شبکه های باور بیزین ارائه شده جهت ارزیابی بیابانزایی در واحد کاری شماره یک
شکل ۴-۳۳ - مدل کلی ارائه شده جهت ارزیابی کیفیت خاک
شکل ۴-۳۴ - مدل کلی ارائه شده جهت ارزیابی شاخص آب
۴-۴- ارزیابی مدل
۴-۴- ۱- بازبینی مجدد مدل
پس از تکمیل جداول احتمال شرطی و تهیه مدلهای شبکه های باور بیزین در نرم افزار نتیکا، جهت بررسی روابط میان متغیرها و به خصوص روابط کمی شده آنها، بازبینی مجدد مدل انجام گرفت. تمام احتمالات اختصاص یافته به سناریوهای مختلف، مورد بررسی و ارزیابی مجدد قرار گرفته و در صورتی که پیش بینی مدل دور از انتظار بود به کمک متخصصین مربوطه اصلاحات لازم صورت گرفت.
۴-۴-۲-تجزیه و تحلیل حساسیت
حساسیتسنجی برای بررسی عدم اطمینان در مورد مشخصههای مدل و اثر آنها روی خروجی مدل استفاده می شود [ ۸۶]. در این آزمون میزان حساسیت گره هدف به تغییرات در ورودی های شبکه بررسی می شود. این آنالیز برای یافتن متغیرهایی که رفتار سیستم را به شدت تحت تاثیر قرار داده و همین طور یافتن متغیرهایی که سیستم به تغییرات آنها چندان حساس نیست استفاده می شود . در هر مورد ، متغیری که بیشترین کاهش بی نظمی را در ارتباط با متغیر مورد بررسی نشان می دهد، بیشترین اثر را بر متغیر مزبور دارد. مارکوت در سال ۲۰۰۶، رابطه تعیین کاهش بی نظمی تجزیه و تحلیل حساسیت را به صورت رابطه ۴-۲ نشان می دهد.
رابطه ۴-۲ :
I = H(Q) − H(Q|F) =
در این رابطه I ، کاهش قابل انتظار اطلاعات متغیر Q در اثر ، تاثیرپذیری از متغیر F می باشد. براین اساس H(Q) ، بی نظمی متغیر Q ، مستقل از سایر متغیرها وH(Q|F) ، بی نظمی متغیر Q ، در شرایطی است که تحت تاثیر متغیر F قرار دارد ، می باشد. همچنین در این رابطه q حالت متغیر Q بوده و f حالت متغیر F می باشد.
نتایج حساسیت سنجی مربوط به مدل کیفیت خاک به دو صورت جزئی و کلی در شکل ۴-۳۵ و جدول ۴-۱۰ آورده شده است.
نتایج حساسیت سنجی مدل کیفیت خاک به صورت جزء به جزء در منطقه مورد مطالعه نشان میدهد، مهمترین عواملی که به صورت مستقیم بر کیفیت خاک منطقه تاثیرگذار هستند شامل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک می باشد. کیفیت خاک منطقه بیشترین حساسیت را به خصوصیات شیمیایی و سپس به خصوصیات فیزیکی خاک نشان می دهد. نتایج آنالیز حساسیت ، مقدار اسیدیته خاک را به عنوان مهمترین پارامتر تاثیر گذار بر خصوصیات شیمیایی خاک پیش بینی کرده است. پس از اسیدیته خاک به ترتیب مواد آلی ، نسبت جذب سدیم و هدایت الکتریکی پارامترهای موثر بر خصوصیات شیمیایی خاک می باشند. مواد آلی، بافت و ساختمان خاک پارامترهایی هستند که بر خصوصیات فیزیکی خاک تاثیر میگذارند. پس از انجام آنالیز حساسیت مشخص شد، به ترتیب بافت، ساختمان و مواد آلی خاک بیشترین تاثیر را بر خصوصیات فیزیکی خاک منطقه میگذارند.
نتایج حاصل از حساسیت سنجی متغیرهای دیگر به صورت جزئ به جزئ در شکل ۴-۳۵ نمایش داده شده است..
شکل ۴-۳۵- نتایج حساسیت سنجی مدل کیفیت خاک در منطقه مورد مطالعه
شکل ۴-۳۵- نتایج حساسیت سنجی مدل کیفیت خاک را به صورت جزء به جزء نشان می دهد. برای مثل مهمترین پارامترهایی که بر گره خروجی مدل تاثیرگذار است شامل خصوصیات شیمیایی و فیزیکی می باشد که خصوصیات شیمیایی به طبع تاثیر بیشتری از خود نشان می دهد.
جدول ۴-۱۱- جدول زیر نتایج حساسیت سنجی مدل کیفیت خاک را نشان می دهد. در این مدل حساسیت گره خروجی مدل به صورت کلی نسبت به پارامترهای دیگر نشان داده شده ، که بر این اساس کیفیت خاک منطقه بیشترین حساسیت را نسبت به تغیرات خصوصیات شیمیایی ، فیزیکی و کاتیونهای خاک دارد و کمتریت حساست را نسبت به تغییرات کلر موجود در خاک ، آنیون ها و ساختمان خاک دارد.
متغیر |
کاهش بی نظمی |
واریانس باورها |
خصوصیات شیمیایی خاک |
۲۹۵۵۰/۰ |
۰۶۰۲۳۲۶/۰ |
خصوصیات فیزیکی خاک |
۰۷۶۴۷/۰ |
۰۱۱۷۶۰۳/۰ |
موضوعات: بدون موضوع
[پنجشنبه 1400-07-29] [ 03:11:00 ب.ظ ]