پایش و توسعه مدل شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی خشکسالی با استفاده از شاخص spi ؛ مطالعه موردی: استان کهگیلویه و بویر احمد

چکیده خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی و از جمله رخدادهایی است که هر ساله خسارت های زیادی را باعث می شود. این پدیده در واقع از ویژگی های اصلی و تکرار شوند ه ی اقلیم های متفاوت به شمار می رود و اثرهای آن صرفاً به نواحی خشک ونیمه خشک محدود نمی شود، بلکه خشکسالی هم در نواحی خشک و هم در نواحی مرطوب به وقوع می پیوندد و باعث کمبود منابع آب می گردد خشکسالی بعنوان یک پدیده خزنده توصیف می شود و برخلاف سیل و بارندگی، توصیف زمانی و مکانی و همچنین پیش بینی خشکسالی بسیار مشکل و دارای اهمیت ویژه در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب است. استان کهگیلویه و بویر احمد که در جنوب غربی ایران واقع است، با توجه به اینکه بخش قابل توجهی از آب، حوزه آبریز سه رودخانه مهم کشور همچون کارون، مارون و زهره در استان کهگیلویه و بویراحمد تأمین می شود، پایش و پیش بینی خشکسالی در این استان امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. در دو دهه اخیر، استفاده از مدل های هوشمند در پیش بینی متغیرهای هیدرولوژیکی و اقلیمی مورد توجه محققان واقع شده است که از آن جمله مدل ها می توان به شبکه های عصبی مصنوعی اشاره نمود. توانایی ویژه شبکه های عصبی باعث استفاده روزافزون این ابزار در علوم آب گردیده است. شاخص استاندارد بارش (spi) نیز یکی از شاخص های بررسی و پایش خشکسالی هواشناسی می باشد که مورد توجه پژوهشگران خشکسالی قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا با استفاده از شاخص spi اقدام به محاسبه شاخص های یک، سه، شش، نه، دوازده، بیست و چهار و چهل و هشت ماهه متحرک خشکسالی استان، طی دوره مهر ماه سال 1378 تا آذر ماه سال 1388پرداخته شد و پس از آن با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی کلیه تأخیرهای ممکن شاخص spi به عنوان ورودی شبکه و شاخص ماه آینده پیش بینی گردید. نتایج حاصل از این پیش بینی ها با استفاده از دو شاخص خطا (rmse) و شاخص دقت (r2) مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. نتایج در بخش پیش بینی خشکسالی های کوتاه مدت حاکی از این بود که تعداد ورودی های بیشتر در دقت نتایج موثر می باشد و در خشکسالی های بلند مدت تعداد ورودی-های کمتر نتایج بهتری تولید کرد. در بخش پایش هم تأکید نتایج بر وجود خشکسالی های ممتد و گاهی طولانی مدت خشکسالی می باشد. کلمات کلیدی: شبکه های عصبی مصنوعی، شاخص استاندارد بارشspi ، استان کهگیلویه و بویراحمد، پیش بینی خشکسالی، پایش خشکسالی