مقایسه کارآیی مدل‌های درختی در محاسبه ضریب پراکندگی طولی آلاینده‌ها در آبراهه‌های مستقیم

چکیده مدل­سازی پیشروی آلاینده‌ها در آبراهه‌های طبیعی یکی از مهم‌ترین مسائل محیط زیست است. ضریب پخشیدگی طولی یکی از پارامترهای اساسی در مدل­سازی انتشار آلودگی­ها به‌حساب می‌آید. طی پژوهش‌های صورت گرفته توسط محققان مختلف روابط متعددی جهت برآورد این ضریب ارائه شده است که اغلب این روابط به‌صورت تجربی و یا نیمه تجربی به­دست آمده­اند. با این وجود، نیاز به روش­های دقیق­تر تخمین ضریب پخشیدگی طولی همچنان احساس می­شود. در این تحقیق جهت تخمین این ضریب، مدل­های داده­کاوی با توجه به اطلاعات هیدرولیکی و هندسی رودخانه­ها توسعه یافته است. بر این اساس الگوریتم­های درختی M5، CART و برنامه‌ریزی ژنتیک (GP)مورد استفاده قرار گرفت. جهت مقایسه کارایی مدل­ها با معادلات موجود از پارامترهای آماری جذر میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق و نسبت اختلاف استفاده گردید. نتایج تحلیل­های آماری نشان داد که مدل­های داده­کاوی می­توانند ضریب پخشیدگی طولی را با دقت بهتر برآورد نمایند. مدل CART با وجود دقت زیاد در مرحله آموزش، در مرحله صحت سنجی از دقت کمتری برخوردار بوده است. مدل‌هایM5  و GP به ترتیب دارای جذر میانگین مربعات خطای 41/0 و 44/0 و معیار دقت 61% و 62% بوده و در مقایسه با روابط تجربی موجود از دقت بیشتری برخوردار می‌باشند. با توجه به اختلاف ناچیز میان این دو مدل و سادگی مدل ارائه شده توسطM5 ، از این مدل می­توان جهت برآورد ضریب پراکندگی طولی در رودخانه­ها استفاده کرد.