مقایسه الگوریتم ژنتیک و برنامهریزی خطی برای حل مسائل بهینهسازی کاربری اراضی حوزههای آبخیز

Abstract

بهرهبرداری صحیح و اصولی از منابع طبیعی باعث حفظ این ثروتهای ارزشمند میشود و بهکارگیری دانش بهینهسازی میتواند کمک مؤثری در این راستا باشد. بر همین اساس، هدف از این مطالعه مقایسه الگوریتم تکاملی ژنتیک و روش کلاسیک برنامهریزی خطی در بهینهسازی کاربری اراضی حوزه آبخیز بایگ میباشد. نتایج مطالعه نشان داد که در صورت بهینهسازی کاربری اراضی با برنامهریزی خطی مساحت زراعت دیم کاهش و زراعت آبی افزایش می- یابد. بعد از کمینهسازی، رواناب سطحی و رسوبدهی کل حوضه بهترتیب 1/16و 12/31درصد کاهش خواهد یافت. در صورت بهینهسازی کاربری اراضی با الگوریتم ژنتیک، مساحت مرتع و زراعت آبی افزایش پیدا کرده، مساحت باغ آبی، بادامکاری و زراعت دیم کاهش مییابد. ضمن اینکه بعد از بهینهسازی، رواناب سطحی و رسوبدهی کل حوضه بهترتیب 19/35و 91/33درصد کاهش خواهد یافت. نتایج همچنین نشان داد که برنامهریزی خطی در مقایسه با الگوریتم ژنتیک، در تامین محدودیتها بسیار بهتر عمل کرد و قید مساحت مجموع کاربریها در برنامهریزی خطی تامین ولی در الگوریتم ژنتیک برآورده نشد. نتایج بهدست آمده از تحلیل حساسیت نشان داد که حساسترین ضریب در تابع کمینهسازی رواناب و رسوبدهی، ضریب مربوط به زراعت دیم با هزینه کاهش یافته برابر با 61/52است. همچنین، نتایج گویای آنست که محدودیت سطوح کل کاربریها و محدودیت کمینه سطوح مراتع بهترتیب با قیمت سایهای 931/02و 299/21بیشترین تأثیر منفی را بر جواب بهینه و محدودیتهای بیشینه سطح کاربری باغات آبی و محدودیت بیشینه سطح کاربری بادامکاری بهترتیب با قیمت سایهای -190/31و -111/00بیشترین تأثیر مثبت را بر جواب بهینه خواهند داشت. بهعنوان نتیجهگیری کلی، میتوان بیان کرد که الگوریتمهای تکاملی (مانند الگوریتم ژنتیک) زمانی که با مسائلی که دارای محدودیتهای زیاد هستند مواجه میشوند، در مقایسه با تکنیکهای کلاسیک بهینهسازی ضعیفتر عمل میکنند