تحلیل وضعیت کیفیت آب رودخانه با استفاده از مدلهای محاسبات نرم

آبهای سطحی ازجمله منابع آبهای شیرین محسوب می شوند و به دلیل توسعه صنعت ، کشاورزی و شهرنشینی ، از نظر کمی و کیفی درمعرض تهدید قرارگرفته اند. مدیریت کیفیت آب منوط به تصمیمات صحیح مدیریتی است . استفاده از شاخص کیفیت آب (WQI) به تعیین و تخمین سلامت کیفی آب کمک می نماید. درسالهای اخیر، استفاده از انواع روشهای هوش مصنوعی در آنالیز کیفی منابع آبهای سطحی از اهمیت زیادی برخوردار می باشند. لذا در تحقیق حاضر، جهت تخمین شاخص کیفی آب رودخانه کارون از مدلهای محاسبات نرم Random Forest, SVM, AdaBoost و XGBoost استفاده گردید. بدین منظور، از دادههای اخذ شده مربوط به نه ایستگاه آبسنجی رودخانه کارون که شامل سیزده متغیر ورودی کیفیت آب شامل اکسیژن محلول، اکسیژن موردنیاز شیمیایی ، اکسیژن موردنیاز بیولوژیکی ، هدایت الکتریکی ، نیترات، نیتریت ، فسفات، کدورت، شاخص اسیدیته ، کلسیم ، منیزیم ، سدیم و دما می باشند، استفاده گردید. در این مطالعه ، جهت آنالیز حساسیت پارامترهای کیفی ورودی ، از روش حذفی استفاده گردید. نتایج شاخص های آماری نشان داد که مدل AdaBoost با داشتن مقادیر ضریب همبستگی ، میانگین خطای مطلق و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر با۹۹۹/۰، ۰۶۱/۰و۲۲۹/۰ در مرحله آزمایش در مقایسه با سایر مدلها دارای عملکرد بهتری می باشد. همچنین بعد از آنالیز حساسیت مشخص گردید که دو پارامتر )BOD اکسیژن موردنیاز بیولوژیکی ) و )Mg۲+منیزیم ) به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر عملکرد مدل AdaBoost در پیش بینی شاخص کیفیت آب((WQI داشتند.

کلیدواژه ها:

شاخص کیفی آب ، محاسبات نرم ، آنالیز حساسیت ، رودخانه کارون