تجزیه و تحلیل ویژگی‌های خشکسالی با استفاده از روش مفصل و ترکیب الگوریتم های محاسبات نرم)موردی مطالعاتی: ایستگاه قزوین)

کیافر, حامد; بابازاده, حسین; صدقی, حسین; صارمی, علی

doi:10.22098/mmws.2023.13351.1329

تجزیه و تحلیل ویژگی‌های خشکسالی با استفاده از روش مفصل و ترکیب الگوریتم های محاسبات نرم)موردی مطالعاتی: ایستگاه قزوین)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران

² گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

³ گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

10.22098/mmws.2023.13351.1329

چکیده

پیش بینی، پایش و مدیریت خشکسالی به عنوان پدیده ای طبیعی همواره از چالش‌های مهم جامعه علمی و تصمیم گیری بوده است. بخشهای مختلف کشور نیز با توجه به ویژگی های جغرافیایی با شدت و مدت متفاوتی از خشکسالی مواجه بوده است. در این مقاله به منظور پایش خشکسالی‌های هواشناسی ایستگاه قزوین در ایران، مدت و شدت خشکسالی با استفاده از داده های بارش‌های ماهانه طی سال‌های 1343 تا 1397 با استفاده از الگوریتم های ترکیبی محاسبات نرمM5-PSO ، ,M5-GA M5-GMDH ,M5-GEP وCART بر مبنای توابع مفصل با نرم افزاد کدنویسیR و GeneXproTools 4 مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی‌های خشکسالی از شاخص استاندارد بارش ماهانه (SPI) محاسبه می‌شود. الگوریتم M5 از نوع درخت‌های طبقه‌بندی و رگرسیونی داده ها می‌باشد. برای آموزش و آزمون داده ها پیش بینی باران سنجی(از سال 1397-1401) به طور تصادفی که 70%داده ها برای آموزش و 30%داده‌ها برای آزمون انتخاب شد و سپس با نتایج تحقیقات قبلی (خطا، دقت و همبستگی) مقایسه شد. در این میان، الگوریتم M5-GEP بهترین نتایج را نسبت به سایر مدل‌ها ارائه داده است. مقدار RMSE برای M5-GEP مبتنی بر مفصل0.12 به دست آمد و برتری این مدل را در مقایسه با سایر الگوریتم ها اشاره شده نشان می‌دهد. چنین ویژگی‌های احتمالی خشکسالی می‌تواند برای مدیریت و برنامه‌ریزی منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات