¿Son adecuados los métodos de aprendizaje supervisado para estimar el consumo de agua de los cultivos bajo riego óptimo y por déficit?
Autores: Yamaç, Sevim Seda; Kurtulu, Bedri; Memon, Azhar M.; Alomair, Gadir; Todorovic, Mladen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
¿Son adecuados los métodos de aprendizaje supervisado para estimar el consumo de agua de los cultivos bajo riego óptimo y por déficit?
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Bosque aleatorio
Máquina de vectores de soporte
Aumento adaptativo
Modelos de aprendizaje automático
Evapotranspiración
Riego
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examinó el rendimiento de los modelos de aprendizaje automático de bosque aleatorio (RF), máquina de vectores de soporte (SVM) y refuerzo adaptativo (AB) utilizados para estimar la evapotranspiración del cultivo diario de papas ajustado (ET) bajo riego completo (I), el suministro de riego al 50% (I) y el cultivo de secano (I). Se consideraron cinco escenarios de disponibilidad de datos meteorológicos, de cultivo y de suelo: (S1) evapotranspiración de referencia y precipitación, (S2) S1 y coeficiente de cultivo, (S3) S2, fracción de agua total disponible y profundidad de raíces, (S4) S2 y agua total disponible en el suelo, y (S5) S3 y agua total disponible en el suelo. El rendimiento de los modelos de aprendizaje automático se comparó con el procedimiento de cálculo estándar FAO56. Las estimaciones de ET más precisas se observaron con AB4 para I, RF3 para I y AB5 para I con coeficientes de determinación (R) de 0.992, 0.816 y 0.922, pendientes de 1.004, 0.999 y 0.972, eficiencias de modelado (EF) de 0.992, 0.815 y 0.917, errores absolutos medios (MAE) de 0.125, 0.405 y 0.241 mm día, errores cuadráticos medios (RMSE) de 0.171, 0.579 y 0.359 mm día y errores cuadráticos medios (MSE) de 0.029, 0.335 y 0.129 mm día, respectivamente. Se sugiere el modelo AB para la predicción de ET bajo condiciones I e I, mientras que se recomienda el modelo RF bajo la condición I.
Descripción
Este estudio examinó el rendimiento de los modelos de aprendizaje automático de bosque aleatorio (RF), máquina de vectores de soporte (SVM) y refuerzo adaptativo (AB) utilizados para estimar la evapotranspiración del cultivo diario de papas ajustado (ET) bajo riego completo (I), el suministro de riego al 50% (I) y el cultivo de secano (I). Se consideraron cinco escenarios de disponibilidad de datos meteorológicos, de cultivo y de suelo: (S1) evapotranspiración de referencia y precipitación, (S2) S1 y coeficiente de cultivo, (S3) S2, fracción de agua total disponible y profundidad de raíces, (S4) S2 y agua total disponible en el suelo, y (S5) S3 y agua total disponible en el suelo. El rendimiento de los modelos de aprendizaje automático se comparó con el procedimiento de cálculo estándar FAO56. Las estimaciones de ET más precisas se observaron con AB4 para I, RF3 para I y AB5 para I con coeficientes de determinación (R) de 0.992, 0.816 y 0.922, pendientes de 1.004, 0.999 y 0.972, eficiencias de modelado (EF) de 0.992, 0.815 y 0.917, errores absolutos medios (MAE) de 0.125, 0.405 y 0.241 mm día, errores cuadráticos medios (RMSE) de 0.171, 0.579 y 0.359 mm día y errores cuadráticos medios (MSE) de 0.029, 0.335 y 0.129 mm día, respectivamente. Se sugiere el modelo AB para la predicción de ET bajo condiciones I e I, mientras que se recomienda el modelo RF bajo la condición I.