A decision support system for optimal use of irrigation water and crop selection تطوير نظام القرار المساند للاستعمال الأمثل لمياه الري واختيار المحاصيل

Abstract

We propose a Decision Support System (DSS) for optimal cropping patterns and irrigation water management The development of the DSS has three objectives The first is to use mathematical models in order to optimize cropping decisions and irrigation policies under shortage of water in the Kingdom of Saudi Arabia The second is to help growers exploit optimally their lands in places suffering from water scarcity The third is to provide authorities with decision tools for water pricing and allocation The optimization models are designed to determine which ones among competing crops to select for a given season year and how much land and irrigation water to allocate to each selected crop In particular some crops may be deliberately under irrigated to save water and hence to maximize the total area to be irrigated The computer package estimates the expected yield of each of the competing crops in each irrigation level to be considered Then it implements the optimization models to provide the optimal cropping decisions as well as the corresponding irrigation policies While the package is very sophisticated its implementation is very simple and practical

يحتوي هذا المشروع على ثلاثة أهداف يتمثل الهدف الأول في تطوير نماذج رياضية لبلوغ أفضل القرارات الخاصة باختيار المحاصيل الزراعية وسياسات الري في ظل شحة الموارد المائية بالمملكة، أما الهدف الثاني فهو يعنى بدمج السياسات الزراعية والمائية المثلى ضمن نظام مساند للقرار يكون مرنا وسهل الاستخدام لمساعدة المزارعين على حسن استغلال أراضيهم ومواردهم المائية عبر تنفيذ تلك السياسات المثلى، كل حسب واقعه، في حين يخص الهدف الثالث توفير أدوات علمية لصنع القرار يساعد المسؤولين على السياسات المائية في المملكة على تسعير وتوزيع المياه بشكل أمثل تقوم الحزمة البرمجية، والتي وقع تطويرها أثناء المشروع، بتقييم متوقع الإنتاج لكل محصول مرشح للاختيار ضمن السياسة الزراعية ولكل مستوى من مستويات الري الممكنة، اعتبارا إلى عوامل عدة تشمل خصائص التربة والمناخ وجودة المياه وقابلية المحصول للري الناقص والجدوى الاقتصادية وعنصر المجازفة بعدها، تحدد نماذج المفاضلة السياسة الزراعية المثلى مع تفاصيل استغلال الأرض وطرق توزيع المياه بشكل ديناميكي، آخذة بعين الاعتبار خيارات المستخدم وتعامله مع عنصر المجازفة ويتمتع النظام المساند للقرار بمرونة عالية تسمح للمستخدم إعادة النظر في بعض الاختيارات أو تعديل بعض البيانات حسب المستجدات أو تحليل عدد من السيناريوهات التي تساعده على تحديد الخطط المستقبلية يعتقد أن تكون مخرجات المشروع ذات فوائد هامة للمزارعين لمساعدتهم على اتخاذ القرار بشكل علمي مما يكفل لهم استخدام أراضيهم بأعلى جدوى اقتصادية مع ضمان ترشيد استخدام مياه الري، كما أن القيمة الهامشية للمياه أثناء الاستغلال الأمثل تساعد صناع القرار على الحصول على أدوات كمية ذات صلة بتسعير وتوزيع مياه الري مما يعين على اتخاذ قرارات فاعلة ذات بعد استراتيجي تخص السياسات المائية بالمملكة