بهبود مدل‌سازی داده‌های نامتوازن شوری خاک با استفاده از رویکرد پیش‌پردازش ترکیبی
کد مقاله : 1248-ISSC19 (R1)
نویسندگان
زهرا رسائی1، فریدون سرمدیان *2، اعظم جعفری2
1پژوهشگر پسادکتری
2عضو هیئت علمی
چکیده مقاله
نقشه‌برداری رقومی خاک (DSM) ابزاری مؤثر برای پایش و ارزیابی شوری خاک به شمار می‌رود. با این حال، داده‌های هدایت الکتریکی (EC) اغلب دارای توزیع‌های نامتوازن و چولگی شدید می‌باشند. این مسئله در منطقه نیمه‌خشک تا خشک آبیک قزوین، در ایران، به وضوح مشاهده می‌شود؛ به‌طوری که در مجموعه‌ای با 280 نمونه‌ خاک، تقریباً نیمی از داده‌ها غیرشور بوده، در حالی که داده‌های شوری، چولگی شدیدی نشان می‌دهند. برای رفع این عدم تعادل، سه رویکرد مورد بررسی قرار گرفت: تبدیل لگاریتمی داده‌ها، استفاده از روش نمونه‌گیری بیش از حد مصنوعی (SMOTE) و ترکیب این دو روش. پس از اعتبارسنجی عملکرد مدل‌ها، نقشه‌های پراکنش شوری و عدم قطعیت تهیه گردید. مدل‌سازی با داده‌های لگاریتمی جدید، بهترین نتایج را ارائه داد (93/0=R2 و 30/0=nRMSE) که نسبت به مدل مبتنی بر داده‌های اولیه، باعث افزایش 44 درصدی R² و کاهش 81/2 واحدی در nRMSE شد (49/0=R2 و 11/3=nRMSE). همچنین، مدل ترکیبی به‌طور قابل ‌توجهی عدم قطعیت را کاهش داد. یافته‌های این پژوهش، اهمیت پیش‌پردازش داده‌ها در مدل‌سازی توزیع شوری خاک با داده‌های نامتعادل را برجسته می‌سازد و گامی موثر در تهیه نقشه‌های شوری خاک برای مدیریت دقیق اراضی به شمار می‌رود.
کلیدواژه ها
توزیع نامتعادل؛ نقشه‌برداری رقومی خاک؛ شوری خاک؛ خشک و نیمه‌خشک؛ بوت‌استرپ
وضعیت: پذیرفته شده مشروط برای ارائه شفاهی