برآورد میزان غلظت کادمیوم خاک با استفاده از مدلهای ANN و ANFIS | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| مقاله 3، دوره 70، شماره 3، 1396، صفحه 509-523 اصل مقاله (934.43 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2017.140711.1084 | ||
| نویسندگان | ||
| احمد بازوبندی1؛ صمد امامقلی زاده* 2؛ هادی قربانی2؛ تورج افشاری بدرلو1 | ||
| 1دانش آموختۀ کارشناسی ارشد خاکشناسی، گروه آب و خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| 2دانشیار گروه آب و خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| چکیده | ||
| بررسی سطوح آلودگی خاک به فلزات سنگین مانند میزان کادمیوم خاک برای سلامتی انسان و مدیریت محیطزیست انسان مهم و ضروری است. با توجه به اینکه اندازهگیری مستقیم کادمیوم خاک زمانبر و هزینهبر است، در این پژوهش، از دو روش هوشمند مصنوعی شامل مدل شبکۀ عصبی مصنوعی (ANN) و شبکۀ عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) برای تخمین میزان کادمیوم خاک بهعنوان یکی از خطرناکترین فلزات سنگین استفاده شد. برای برآورد میزان غلظت کادمیوم خاک از عناصر زود یافت خاک مانند درصد سیلت، شن، کربن آلی، pH، EC، T.N و P بهعنوان پارامترهای ورودی به مدل استفاده شد و از طریق دو مدل ANN و ANFIS ارتباط میان پارامترهای مذکور و میزان غلظت کادمیوم برقرار گردید. برای آموزش و صحت سنجی مدلهای مذکور از 250 نمونه خاک که از خاکهای استان گیلان گرفته شد، استفاده شد. ارزیابی مدلها با استفاده از پارامترهای آماری مانند ضریب تبیین (R2)، میانگین خطای مطلق (MAE)، مجــذور میــانگین مربعــات خطــا (RMSE) انجام شد. نتایج بهدستآمده نشان داد مدل شبکۀ عصبی مصنوعی با ضریب تبیین (R2) 83/0 و همچنین مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) 01/1 و میانگین خطای مطلق (MAE) برابر 54/0 روش مناسبتری نسبت به شبکۀ عصبی فازی تطبیقی است. همچنین نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی به مدلها نشان داد درصد کربن آلی و EC خاک به ترتیب بیشترین و کمترین تأثیرگذاری را بر میزان کادمیوم دارند. مدل پیشنهادی میتواند برای برآورد میزان غلظت کادمیوم خاک در سایر نقاط در محدودۀ موردمطالعه که اندازهگیری غلظت کادمیوم خاک انجام نشده است و همچنین برای سایر مناطق با داشتن شرایط مشابه مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کادمیوم؛ فلزات سنگین؛ مدلهای هوشمند مصنوعی؛ استان گیلان | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 752 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 584 |
||