ارزیابی کیفی و کمی تناسب اراضی برای محصولات زراعی مهم منطقه مبارکه اصفهان مقایسه منطق فازی با منطق بولین

مطالعات تناسب اراضی، مقایسه خصوصیات اراضی و خصوصیات اقلیمی با نیازهای تیپ های بهره وری از اراضی در اراضی کشاورزی و انتخاب بهترین تیپ بهره وری از اراضی برای کشت می باشد. فاکتور های مورد مطالعه، شامل فاکتور های اقلیمی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی کارایی منطق فازی جهت پیش بینی عملکرد محصولات مهمّ منطقه مورد مطالعه و مقایسه روش ارزیابی مبتنی بر منطق فازی با روش های مبتنی بر منطق ارسطویی بولین می باشد. منطقه مورد مطالعه به مساحت 6832 هکتار در بین شهر مبارکه و شهرستان زرّین شهر واقع شده است. مراحل کلی مطالعه شامل مطالعات خاکشناسی، مطالعات آزمایشگاهی، زراعی و در نهایت ارزیابی کیفی و کمّی به دو روش بولین و فازی برای دو محصول گندم و برنج در منطقه است. در این منطقه ابتدا نقشه خاک با 4 سری خاک و 21 فاز سری خاک تهیّه گردید. خصوصیات و کیفیات موثر بر گندم و برنج شامل خصوصیات اقلیمی و عوامل مربوط به خاک شامل توپوگرافی، سطح سفره آب زیر زمینی، ec، ph،esp و درصد رس، سیلت، شن، سنگریزه، گچ و آهک می باشد. برای ارزیابی اقلیم از اطّلاعات اقلیمی ایستگاه سینوپتیک اصفهان استفاده گردید. ارزیابی تناسب کیفی اراضی به روش بولین به سه روش محدودیت ساده، شدّت محدودیتها و پارامتریک انجام گردید. همچنین با استفاده از پارامترهای اقلیمی تولید پتانسیل محصولات تعیین و ارزیابی کمی به روش بولین نیز انجام شد. ارزیابی تناسب کیفی و کمّی اراضی به روش منطق فازی از طریق برنامه نویسی در نرم افزار matlab صورت گرفت. در روش فازی ابتدا مقادیر خصوصیات اراضی برای محاسبه اوزان خصوصیات نرمال گردید، ماتریس اوزان خصوصیّات اراضی به روش شبکه عصبی پرسپترون تهیّه گردید. ماتریس درجه عضویت نیز تهیه گردید. برای محاسبه درجات عضویت از توابع عضویت گوسین، s-شکل و z-شکل استفاده گردید. پارامترهای مربوط به شکل این توابع به معادلاتی با ضرایب قابل تغییر تبدیل گردید و در نهایت بهترین ضریب بر اساس ضرایب تبیین نهایی مدل انتخاب گردید. در مرحله بعد ماتریس اوزان در ماتریس اوزان ضرب و شاخص خاک محاسبه گردید. برای محاسبه شاخص اراضی شاخص خاک در درجه اقلیم از طریق معادله ریشه دوّم تلفیق گردید. در نهایت نتایج ارزیابی به دو روش فازی و بولین از طریق مقایسه ضریب تبیین معادلات رگرسیونی بین شاخص اراضی و تولید مشاهده شده انجام گرفت. ضریب تبیین برای مدل بولین و کاربری های گندم و برنج به ترتیب برابر با 63/0 و 70/0 و برای مدل فازی این ضرایب برای کاربری های گندم و برنج به ترتیب 83/0 و 86/0 بدست آمد. این نتایج نشان داد روش ارزیابی تناسب اراضی به روش منطق فازی کارایی بالاتری نسبت به روش مبتنی بر منطق بولین دارد. و از سوی دیگر نتایج نشان داد که در هر دو روش بولین و فازی، منطقه مورد مطالعه، بدلیل مشکل رطوبت در دوره خاکورزی و رشد سبزینه ای، برای کشت برنج دارای تناسب کم، اما برای گندم دارای تناسب زیاد می باشد.