شبیه‌سازی ذخایر آب در ساختار زی‌توده اشکوب درختی جنگل‌های طبیعی و آمیخته راش در شمال کشور با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی

با توجه به بحران کمبود آب در کشور، برآورد هر چه دقیق تر ذخایر آب در اکوسیستم های جنگلی می تواند از مهم ترین راهکارهای مورد استفاده درزمینه مدیریت بهینه منابع و چرخه آب برای توسعه بهره وری مدنظر قرار بگیرد. بدین منظور، با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی موجودی وزنی ذخایر آب تنه 174 پایه قطع شده درختان گونه های مختلف اعم از راش، آزاد، ممرز، انجیلی، توسکا، بلوط و پلت شبیه سازی شد. از هر بخش از تنه استحصال شده درختان، قطعاتی با ابعاد حجمی ثابت در دمای 105 درجه سانتی گراد در آون قرارگرفته و ضریب خشکی و چگالی ویژه کلیه نمونه ها اندازه گیری شدند. سه لایه ورودی شامل قطر برابر سینه، ارتفاع تنه و چگالی ویژه برای روند شبیه سازی متغیر پاسخ مورد استفاده قرار گرفتند. برای معماری توپولوژی شبکه عصبی مورد مطالعه از روش سعی و آزمون استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از قطر برابر سینه به عنوان تنها لایه ورودی بر مبنای شاخص های اعتبار قطعیت شبکه عصبی، 65 درصد از واریانس آزمون داده ها را توجیه کرد. با ورود هر سه لایه ورودی، خروجی بهینه با یک لایه پنهان حاوی تابع تانژانت سیگموئیدی در معماری صورت گرفته با تعداد 15 نورون عصبی دارای حداکثر قطعیت برآوردی در جنگل های آمیخته راش مورد مطالعه است (08/81= rmse، 001/0= mse، 92/0 = 2r). برای صرفه جویی در هزینه ها، نیروی انسانی و جلوگیری از روش برآورد تخریبی، خروجی بهینه حاصل در قالب جعبه سیاه با قابلیت کاربرد در فضای سیستم های دیجیتالی دارای قابلیت کاربرد وسیع برای پیش بینی ذخایر آب و به تبع آن مدیریت چرخه آب در اکوسیستم جنگلی مورد مطالعه است.