ارزیابی مدل هوشمند در برآورد هدایت الکتریکی آب های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت راین)

در این مطالعه کارآمدی روش هوشمند سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی ANFIS-FCM در پیش­بینی هدایت­الکتریکی در آب­های زیرزمینی ناشی از پارامتر­های فیزیکی و شیمیایی در دشت راین ارزیابی شد. بدین منظور، ۲۹ نمونه آب از چاه و چشمه­های دشت­ برداشت و داده­ها در آزمایشگاه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. آمارهای توصیفی داده­ها و ماتریس همبستگی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از نرم­افزار SPSS بدست آمد. با تشکیل ماتریس همبستگی، مشخص گردید که پتاسیم (K+)، سدیم (Na+)، کلسیم (Ca۲+)، منیزیم (Mg۲+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO۴۲-)، کل مواد جامد محلول (TDS)، سختی کل (TH)، نسبت به سایر پارامترهای موجود، بیشترین همبستگی را با هدایت­الکتریکی (EC) دارند. بنابراین ورودی­های مدل شامل پارامترهای نامبرده و خروجی نیز با توجه به هدف تحقیق، هدایت­الکتریکی انتخاب شد. داده­ها پس از استاندارد­سازی، وارد محیط متلب شده و با استفاده از روش ANFIS-FCM، هدایت­الکتریکی آب زیرزمینی پیش­بینی گردید. در این روش ۷۰ درصد داده­ها (۲۰ نمونه) برای مجموعه داده آموزش و ۳۰ درصد داده­ها (۹ نمونه) برای مجموعه داده آزمون به طور تصادفی انتخاب شدند. برای مجموعه داده آموزش مدل ANFIS-FCM مقادیر R۲ و RMSE به ترتیب ۹۹۹۴/۰، μS/cm ۰۰۰۱۵۶۹/۰ بدست آمدند و همچنین برای مجموعه داده آزمون مدل ANFIS-FCM مقادیر R۲ و RMSE به ترتیب ۹۸۴۴/۰، μS/cm ۰۴۱۶۵۲/۰ حاصل گردید. با استفاده از نتایج حاصل از این مدل، مشخص شد که هدایت­الکتریکی تخمین­زده شده در محدوده­ مورد بررسی از دقتی بسیار خوب و همبستگی بالایی نسبت به مقادیر اندازه­گیری شده برخوردار بوده است. در نتیجه روش هوشمند ANFIS-FCM روشی موثر، کارآمد و دقیق جهت تخمین هدایت الکتریکی آب می­باشد.

کلیدواژه ها:

هدایت الکتریکی ، ANFIS-FCM ، آب زیرزمینی ، دشت راین