بررسی مقایسه ای روش های رگرسیون خطی و فیلتر کالمن در به روزرسانی روابط دبی- اشل (مطالعه موردی: ایستگاه هیدرومتری حمیدیه، حوضه آبریز کرخه)

دسترسی به داده با دقت مناسب از ضروری ترین ارکان مدیریت بهینه منابع آب در حوضه های آبریز است. در این راستا، همواره استفاده از روش-های دقیق تر و کاهش خطای تجهیزات اندازه گیری موردتوجه بوده است. در این میان، مقادیر دبی در مقاطع روباز نظیر رودخانه ها از پرکاربردترین داده های آب می باشد. علیرغم پیشرفت های انجام گرفته در اندازه گیری دبی با توجه به محدودیت های عملیاتی، استفاده از روابط دبی-اشل کماکان پرکاربردترین روش در برآورد دبی در رودخانه ها و زهکش ها است. این روابط همواره با خطاها و عدم قطعیت های مختلف روبرو بوده و اصلاح و به روزرسانی دوره ای آن ها ضروری است. در این تحقیق، روش شناسی مبتنی بر بررسی روش های رگرسیون خطی و تکنیک داده گواری فیلتر کالمن به منظور به روزرسانی این روابط مورد ارزیابی قرارگرفته است. بدین منظور، از دو سری داده ی فرضی و اندازه گیری شده باهدف توسعه روش شناسی و اثبات کارایی این روش در بهبود عملکرد روابط دبی- اشل استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده کاهش ۲۲ و ۹۴ درصدی آماره های ارزیابی RMSE و MAE به ترتیب با به کارگیری رگرسیون خطی و فیلتر کالمن برای داده های فرضی می باشد. به همین ترتیب پس از تائید کارایی فیلتر، از آن برای داده های واقعی ایستگاه هیدرومتری حمیدیه واقع بر روی رودخانه ی کرخه نیز استفاده گردید. نتایج نشان دهنده کاهش ۳۱ و ۴۲ درصدی آماره های RMSE و MAE در صورت استفاده از فیلتر کالمن می باشد. بر این اساس، می توان بیان کرد که استفاده از فیلتر کالمن به منظور اصلاح و به روزرسانی ضرایب رابطه دبی-اشل در افزایش دقت داده های برآورد شده از این روابط به خصوص در شرایط سیلابی بسیار موثر می باشد.

کلیدواژه ها:

روابط دبی-اشل ، داده گواری ، فیلتر کالمن ، حوضه آبریز کرخه