نمذجة درجات حرارة التربة على أعماق مختلفة باستخدام السلاسل الزمنية

In this study a models have been prepared to estimate soil temperature for different depths of soil (0 , 5 ,10 ,20 ,30,100) cm ,for barren and cultivated areas during ( 1980 -1983) ,in three different times daily (9:00 ,12:00,15:00 ) over the period .The purpose of this study is to use an AR and ARMA models to establish modelling of soil temperature for both times and depths. The models used with external output represented by soil depth (0 & 5) cm to estimate the temperature for depth 20 ,50, and 100 cm using Auto Regression with Exogenous Variables model (ARX) , (ARMAX) , (OE) , (Bj) and nonlinear model which are available in Matlab tool box. The following standard criteria was used to test the efficiency and identity of these models; Best fit Percentage (BFP), loss function (LF) and Akaik’s Final Prediction Error (FPE). The range of the result fluctuate between (70,88) for BFP, which for LF was between (0.1,8) and FPE between (0.1,5). And when using the temperature of soil surface to identify the temperature on the depth mention above , the range was between 70% to 92% for all used criterion. تناولت هذه الدراسة استنباط نماذج رياضية لتقدير درجات حرارة التربة على أعماق صفر و5 و 10 و 20 و 30 و 100سم لتربة جرداء و تربة مزروعة للأعوام 1980-1983 و لثلاثة أوقات قياس 9 و 12 و15. و كان الهدف من الدراسة أستخدام نماذج الأنحدار الذاتي AR و الأنحدار الذاتي و المتوسطات المتحركة RMA ِA لنمذجة حرارة التربة على أعماق و ازمان مختلفة. كما تم أستخدام نماذج الأنحدار بمدخلات خارجية و التي كانت متمثلة في درجة حرارة التربة للأعماق صفر و 5سم لتقدير حرارة التربة على أعماق 20سم فما فوق باستخدام ARX , ARMAX OE , Bj ,. أستخدمت المعايير التالية في الحكم على مدى فعالية و مطابقة هذه النماذجBFP , LF , FPl تبين من النتائج عدم وجود فروق معنوية باستخدام إختبار T- test ما بين درجات حرارة التربة و ازمنة القياس المختلفة لكلا التربتين الجرداء و المزروعة. قسمت البيانات الى نصفين نصف للتقدير و نصف للاختبار للنماذج المستخدمة (AR , ARMA ) و تراوحت القيم التي تم الحصول عليها لنسب BFP مابين70 و 88 و لل LF تراوحت بين 0.1 و8 و ال FPE بين 0.1 و 5. أما عند استخدام درجات السطح في تقدير حرارة أعماق التربة باستخدام النماذج ARX , ARMAX , OE , Bj فقد تم الحصول على مطابقة عالية و صلت الى 95% ولم تقل عن 70% مع كل من النماذج التي تم بنائها.