مدل بندی جریان رودخانه با سری های زمانی و برنامه ریزی ژنتیک

در این مطالعه دبی جریان سالانه، ماهانه و روزانه رودخانه باراندوزچای ارومیه (1388-1352) با استفاده از مدل های سری زمانی خطی و غیرخطی دوخطی و روش برنامه ریزی ژنتیک مدل سازی شد. برای نرمال کردن داده ها از توابع تبدیل مختلف استفاده و از آماره ضریب چولگی برای آزمون نرمال بودن داده ها استفاده شد. جهت بررسی ایستایی داده ها از آزمون adf استفاده گردید. با حذف عوامل ناایستایی، سری های جریان رودخانه ایستا شدند. برای بررسی شدت غیرخطی بودن سری های سالانه، ماهانه و روزانه جریان از آزمون bds استفاده شد. نتایج نشان داد، جریان سالانه خطی و سری ماهانه تا حدودی غیرخطی است. سری دبی جریان روزانه از شدت غیرخطی بیشتری برخوردار بود. هرچه مقیاس زمانی کوچک تر می شد، شدت غیرخطی بودن افزایش می یافت. برای سری سالانه مدل ar(1) با داشتن کمترین مقدار معیار آکایکه اصلاح شده و با توجه به آزمون پورت مانتئو به عنوان مدل مناسب انتخاب شد. مقدار آماره ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا در مدل مذکور برای سری سالانه به ترتیب 97/0 و ( )34/0 به دست آمد. مدل-های arma(1,2) و bl(1,2,1,1) با توجه به مقدار آماره آکایکه اصلاح شده و آزمون نکویی برازش پورت مانتئو به عنوان مدل های منتخب جریان در مقیاس ماهانه انتخاب شدند. مقدار آماره-های r و rmse مدل arma(1,2) معادل90/0 و ( )99/2 به دست آمد. مقدار این آماره ها برای مدل غیرخطی دوخطی به ترتیب 91/0 و ( )69/2 بود. مناسب ترین مدل برای جریان روزانه، مدل خطی arma(1,11) و مدل غیرخطی bl(1,11,1,1)بود که مقدار آماره های r و rmse آنها برای مدل خطی به ترتیب برابر 86/0 و ( )30/4 و برای مدل غیرخطی معادل 90/0 و ( )52/3 بدست آمد. در مطالعه حاضر از برنامه ریزی ژنتیک نیز برای مدل سازی جریان سالانه، ماهانه و روزانه رودخانه باراندوزچای استفاده شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه و ماهانه دقت روش gp کمتر از روش های مدل بندی سری زمانی (خطی و غیرخطی) بود. با این حال، در مقیاس زمانی سالانه بهترین عملکرد روش gp بازای ورودی های دبی جریان با یک و دو تاخیر حاصل شد. مقادیر آماره های r و rmse برای روش gp در مقیاس سالانه به ترتیب 39/0 و ( )51/2 محاسبه شد. در مقیاس ماهانه بهترین الگوی ورودی gp دبی یک ماه تاخیر، دو ماه تاخیر، سه ماه تاخیر و چهار ماه تاخیر به دست آمد. مقادیر آماره های r و rmse برای روش gp در مقیاس ماهانه به ترتیب 74/0 و ( )15/5 تخمین زده شد. در مقیاس زمانی روزانه عملکرد روش gp رضایت بخش بود، طوری که دقت آن حتی از مدل غیرخطی bl(1,11,1,1) بیشتر بود. برای سری روزانه بهترین عملکرد روش gp با به کار بردن سه تاخیر زمانی به دست آمد و مقادیر آماره های r و rmse این الگو به ترتیب 93/0 و ( ) 86/2 بود.