پیش‌پردازش داده‌ها به‌منظور پیش‌بینی بهتر تغییرات نوسانات سطح آب زیرزمینی در حوضه آبریز نیشابور

با توجه به افت شدید سطح آب زیرزمینی در دشت نیشابور، پیش‌بینی دقیق نوسانات سطح آب زیرزمینی جزو اهم برنامه‌های مدیریتی تأمین آب در سطح حوضه‌های آبریز می‌باشد. در این مقاله برای یافتن اثرات تجمعی بارندگی و تبخیر-تعرق بر روی نوسانات سطح آب زیرزمینی از داده‌های بارندگی 22 ایستگاه باران‌سنجی و تبخیر سنجی در طول دوره 91-1352 استفاده‌شده است. در ابتدا با استفاده از روش هارگریوز- سامانی، تبخیر-تعرق اصلاح‌شده در دشت محاسبه ‌می‌گردد. با استفاده از روش کریجینگ مقدار متوسط بارندگی و تبخیر-تعرق گیاه مرجع در دشت محاسبه شد؛ و پس از آن با استفاده از منطق فازی، شاخص فازی شده بارندگی و تبخیر-تعرق استانداردشده (SEPI) تولید شد. نتایج همبستگی بین شاخص SEPI و نوسانات سطح آب زیرزمینی نشان داد که مقیاس‌های زمانی بلندمدت از همبستگی بیشتری ‌برخوردار هستند، به‌طوری‌که این همبستگی برای مقیاس‌های زمانی 30، 36، 42، 48، 54 و 60 ماهه به ترتیب با ضریب تبیین 56/0، 68/0، 71/0، 69/0، 59/0 و 46/0 به دست آمد. در ادامه از این شش پارامتر برای تجزیه مؤلفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد و برای انتخاب خصوصیات مؤثر بر هر مؤلفه از شاخص معیار انتخاب یا (SC) استفاده شد. نتایج رتبه‌بندی تست مدل‌های LLR-PCA، DLLR-PCA، شبکه عصبی BFGS-PCA و Conjugate Gradien-PCA نشان می‌دهد که مدل DLLR با سه مؤلفه اصلی دارای بهترین عملکرد می‌باشد. به‌طوری‌که مقادیر پارامترهای ارزیابی R2، RMSE، MBE و MAE به ترتیب 84/0، 215/0، 028/0 و 162/0 به دست آمد.