مقایسه کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی، سری زمانی و مدل ترکیبی ANN-ARIMA در مدلسازی و پیش‌بینی شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) (مطالعه موردی: جنوب استان قزوین)

نویسندگان

  • ذوالفقاری, علی دانشگاه سمنان
  • رحیمی, محمد دانشگاه سمنان
  • ملکیان, آرش دانشگاه تهران
  • یزدانی, محمدرضا دانشگاه سمنان
چکیده مقاله:

خشکسالی آب زیرزمینی یکی از انواع خشکسالی است که در اثر تغذیه ناکافی مخازن سفره‌های آب زیرزمینی بوجود آمده و شاخص منبع آب زیرزمینی (GRI) به عنوان روشی برای بیان وضعیت سطح آب زیرزمینی محسوب می‌شود. تاکنون روش‌ها و مدل‌های مختلفی برای پیش‌بینی و مدل‌سازی این پدیده ارائه شده است اما از آنجا که انتخاب یک مدل مناسب کار مشکلی می‌باشد می‌توان به جای استفاده از یک مدل؛ ترکیبی از مدل‌های منفرد قابل قبول را مورد استفاده قرار داد تا بتوان به پیش‌بینی مناسبت‌تر و قابل اعتماد‌تری دست یافت. در این تحقیق پس از محاسبه مقادیر GRI طی دوره آماری(1363-1390) در جنوب استان قزوین و بررسی ارتباط آن با پارامترهای هواشناسی (بارندگی، دبی، تبخیروتعرق پتانسیل، دما (میانگین، ماکزیمم، مینیمم)) و  سیگنال‌های اقلیمی ( MEI، SOI، AMM، AMO و PDO)، با استفاده از آزمون  گاما در سه ساختار ترکیب ورودی، اقدام به مدل‌سازی با شبکه عصبی مصنوعی گردید. نتایج نشان داد که سیگنال اقلیمی SOI و پارامترهای دمایی دارای بیشترین همبستگی معنی دار با مقادیر GRI می‌باشند. استفاده از پارامترهای هواشناسی نیز سبب بهبود عملکرد شبکه عصبی گردید. همچنین مدل سری‌زمانیARIMA(1,1,3)(2,0,1) با توجه به معیارهای ارزیابی آکاییک و شوارتز به عنوان مدل منتخب تعیین گردید. در نهایت نیز مدل‌سازی با مدل ترکیبی ANN-ARIMA انجام گرفت که عملکرد بهتری نسبت به دو مدل شبکه عصبی و سری زمانی نشان داد. (R2=0.94, RMSE= 0.05)

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

کاربرد و مقایسه مدل سری زمانی تجمعی و مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش‌بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت مروست)

پیش­بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی، برای برنامه­ریزی مناسب­تر به­ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک امری ضروری است. در این تحقیق برای پیش­بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت مروست از مدل­های سری زمانی و شبکه عصبی استفاده شد. برای مدل­سازی، اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سال­های 88-1366 استفاده و مدل­های مختلف سری زمانی تلفیقی و شبکه عصبی مصنوعی بر داده­ها برازش داده شد. کارآیی و دقت مدل­های آریما در پیش...

متن کامل

کاربرد و مقایسه مدل سری زمانی تجمعی و مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی تغییرات سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت مروست)

پیش­بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی، برای برنامه­ریزی مناسب­تر به­ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک امری ضروری است. در این تحقیق برای پیش­بینی نوسانات سطح آب زیرزمینی در دشت مروست از مدل­های سری زمانی و شبکه عصبی استفاده شد. برای مدل­سازی، اطلاعات سطح آب زیرزمینی در طی سال­های 88-1366 استفاده و مدل­های مختلف سری زمانی تلفیقی و شبکه عصبی مصنوعی بر داده­ها برازش داده شد. کارآیی و دقت مدل­های آریما در پیش...

متن کامل

مقایسه روش‌های سری زمانی و شبکه عصبی مصنوعی در پیش‌بینی تبخیر-تعرق مرجع (مطالعه موردی: ارومیه)

     تبخیر-تعرق یکیازمؤلفه­هایمهمدرمصرفمنابعآب در بخش کشاورزیمی­باشد. لذا ارائه روشی که پیش­بینی مناسب و دقیقی از میزان تبخیر-تعرق مرجع را بدهد، می­تواند در اخذتصمیم­ بهینهبرایبرنامه­ریزی منابع آب کمککند. دراینتحقیق،روش­های سری زمانی و شبکه­های عصبی مصنوعی درپیش­بینیتبخیر-تعرق مرجع ماهانهدرایستگاهسینوپتیک ارومیهموردمقایسه قرار گرفتند. بدین منظور در گام نخست بهترین مدل سری زمانی از بین مدل­های A...

متن کامل

پیش‌بینی زمانی و مکانی سطح آب زیرزمینی با استفاده از مدل ترکیبی سری زمانی- زمین

To procure the status of groundwater level fluctuations in arid and semi-arid areas, it is necessary to obtain accurate forecast of fluctuations data. Time series as a linear model have been utilized to generate synthetic data and predict future groundwater level. Minitab17 software and monthly depth of groundwater level data of 20 years (1991-2011) for 25 piezometric wells of plain were used. ...

متن کامل

بررسی عملکرد شبکه عصبی¬مصنوعی و سری¬های زمانی در مدل¬سازی شاخص خشکسالی بارش استاندارد (مطالعه موردی: ایستگاه¬های منتخب استان خوزستان)

خشکسالی پدیده­ای طبیعی است که می­تواند در هر جایی رخ دهد و خسارات قابل توجهی به بشر و سازه­های طبیعی وارد آورد. در این تحقیق به منظور پیش­بینی شاخص خشکسالیبارش استاندارد، از دو نوع شبکه­های عصبی­مصنوعی، پرسپترون چند لایه و تابع پایه­ی شعاعی و مدل­های سری­زمانی استفاده شد. به این منظور، در ابتدا مقادیر شاخص بارش استاندارد در دوره­های سه، شش، نه و دوازده ماهه­ی ایستگاه­های منتخب استان خوزستان محا...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 10  شماره 33

صفحات  47- 57

تاریخ انتشار 2016-07

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

کلمات کلیدی

کلمات کلیدی برای این مقاله ارائه نشده است

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023