Skip to main content
SUPERVISOR
Hooshang Asadiharooni,Ahmad Jalalian,Samsolall Ayubi,Hossein Khademi Moughari
هوشنگ اسدی هارونی (استاد مشاور) احمد جلالیان (استاد راهنما) شمس اله ایوبی (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Gholamreza Shahnazarpoor
غلامرضا شاه نظرپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Quantitative and Qualitative Land Suitability Evaluation for Important Agricultural Crops in Mobarakeh Area, Isfahan Province (A Comparison Between Fuzzy and Boolean Logic)
Land suitability studies include the comparison of land characteristics and climatic conditions with land utilization type requirements in agricultural lands and the selection of the best land utilization type for cropping. In such investigations, climatic factors and soil physical and chemical characteristics are studied .The objective of this study were to evaluate the efficiency of fuzzy logic to predict the yield of important crops and to compare the fuzzy logic and Boolean logic based land evaluation methods in the study area covering 6832 ha between the two cities of Zarrinshahr and Mobarakeh. This investigation involves several studies including a soil survey study, a lab study, agronomic studies and, finally, qualitative and quantitative land suitability evaluation with fuzzy and Boolean logic for wheat and rice. A soil map with 4 soil series and 21 soil series phases was prepared. Factors affecting the wheat and rice production consist of climatic conditions and edaphologic properties such as topography, water table, EC, pH, ESP, percent of clay, silt, sand, gravel, gypsum and CaCO 3 content. Climatic data collected at the Isfahan synoptic station were used. Qualitative land suitability evaluation was carried out using the Boolean approach and three methods including simple limitation, intensity of limitations and parametric. Also, crops potential yield was determined using climatic parameters and then quantitative land suitability evaluation was performed. Using Matlab software, qualitative and quantitative land evaluation were done based on fuzzy logic approach. In fuzzy approach, we first normalized land characteristics data for calculating the weights. Land characteristic weight matrix was made by perceptron neural network approach. Membership degrees matrix was also prepared. To determine the membership degrees, we used Gaussian, s-shape and z-shape membership functions. Parameters of function shapes were transformed to equations with variable coefficients and the best coefficients were eventually chosen based on the model determination coefficient. Weight matrix was then multiplied by Membership degrees matrix to calculate the soil index values. We integrated soil index and climate degree with root square equation to reach the land index. Evaluation of fuzzy and Boolean methods was carried out by comparing the regression determination coefficient between land and yield coefficients. The determination coefficient in Boolean approach for wheat and rice was 0.63 and 0.70, respectively In fuzzy approach, it was 0.83 and 0.86 for wheat and rice, respectively. In conclusion, the fuzzy approach seems to have a higher efficiency than Boolean method for land evaluation. In addition, our results show that based on both fuzzy and Boolean approaches and due to moisture
مطالعات تناسب اراضی، مقایسه خصوصیات اراضی و خصوصیات اقلیمی با نیازهای تیپ های بهره‌وری از اراضی در اراضی کشاورزی و انتخاب بهترین تیپ بهره وری از اراضی برای کشت می‌باشد. 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 می‌باشد. 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 می‌باشد. 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. کلمات کلیدی ارزیابی اراضی، منطق فازی، تناسب کیفی اراضی، تناسب کمّی اراضی، برنج، گندم، مبارکه اصفهان.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی