رویکردی مکانی‌ زمانی به آبیاری و کشت گیاهان کشاورزی با نگاهی به آب مجازی، سیستم اطلاعات مکانی و هوش جمعی مورچگان

آب به عنوان مهم‏ترین عامل محدود‌کننده در نقاط خشک و نیمه‌خشک دنیا به‌خصوص ایران به حساب می‏آید و اصلی‏ترین عامل در مقدار بهره‏وری دیگر منابع است. در سال‌های گذشته، دلایل متفاوتی مانند رشد جمعیت، رشد اقتصادی، تغییر اقلیم، آب‌و‌هوا و خشکسالی‏های متعدد برای رسیدن به منابع آب شیرین در کشورهای مختلف رقابت ایجاد کرده ‌که سبب کاهش منابع آب شیرین در مناطق مختلف شده و به مشکل کم‏آبی در آن‏ها افزوده است. همچنین، به دلیل ارزش و اهمیت به‌کارگیری بهینۀ آب در شبکه‏های آبیاری و زهکشی، استفاده از روش‏ها و تکنیک‏های جدید برای مدیریت شبکه‏های آبیاری و زهکشی تاثیر مناسبی بر روند کاهش مصرف آب به صورت بهینه ‌خواهد گذاشت. در سیستم‏های سنتی آبیاری و بهره‏برداری از منابع آبی برای اراضی و دشت‏ها معمولاً از منابع آب موجود به صورت بهینه و دقیق استفاده نمی‏شود، لذا آبیاری آن‌ها ممکن است با اتلاف و هدررفت آب بدون بهره موثر از آن باشد. درنظرگیری شبکه‌های آبیاری و زهکشی به دلیل وسعت و پراکندگی اراضی، تنوع کشت، زمان و مکان آن و مسافت بین منبع آب تا محل استفاده از آن جهت مدیریت بهینۀ بهره‏برداری از آب موجود، بسیار مهم و ضروری است. از این‌رو در پژوهش حاضر سعی شده است برای مدیریت بهینۀ استفاده از آب در بخش کشاورزی کشت گیاهان کشاورزی با درنظرگیری آب مجازی کشت و نمو گیاهان و با توجه به پارامترهای محیطی موثر در آن، به صورت مکانی و زمانی در متد یک بهینه‏سازی هوش جمعی بررسی و محاسبه شود و در نهایت، در یک محیط بصری‏سازی اطلاعات مکانی‌‌ زمانی به نمایش درآید؛ که خود روشی نوین به حساب می‏آید. با محاسبات انجام‌شده در این پژوهش و مقایسه با روش سنتی موجود، در صورت اجرایی شدن راهکار ارائه‌شده در این پژوهش، میزان مصرف آب برای بخش کشاورزی منطقۀ مطالعاتی که بخشی از توابع قسمت جنوبی استان اصفهان در تالاب گاوخونی است، به حدود 70 درصد کاهش یافته که این معادل استفادۀ حدود 30 درصدی میزان آب مورد استفادۀ فعلی است و چیزی معادل حدود 300 هزار متر مکعبی کاهش مصرف آب خواهد بود که میزان قابل توجهی است.

a spatio‌ temporal approach to irrigation and cultivation of agricultural plants with a focus on virtual water, gis, and ants swarm intelligence

traditional methods of irrigation and resource utilization lack an organized strategy for managing water resources. there are often inefficiencies in the way irrigation water is used in fields and plains, leading to irrigation waste and inefficient water utilization. considering the size and dispersion of the land, the variety of crops, the time and location at which they are planted, and the distance between the source of water and the point where it is consumed, irrigation and drainage networks are essential for the best management of water resources. therefore, in the present study, we have attempted to optimize the use of water in the agricultural sector by taking into account both the virtual water of plant cultivation and growth as well as the environmental conditions relevant to it, both geographically and temporally. based on the calculations presented in this research and comparisons with the existing traditional method, the amount of water consumed in agriculture in the study area, which is part of isfahan province’s southern part in the gavkhoni lagoon, is estimated to be approximately 70 percent reduced if the solution presented in this study is implemented. it would be equivalent to using about 30% of the amount of water currently consumed and something equivalent to about 300 thousand cubic meters of water consumption reduction, which is a significant amount.