پایش کیفیت آبهای زیرزمینی با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی، منطقه مورد مطالعه: شهرستان قروه و دهگلان

مقدمه: شاخص کیفیت آب (WQI) معیاری جامع است که با بهره گیری از مجموعه ای از پارامترهای فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و میکروبیولوژیکی، کیفیت آب های زیرزمینی را ارزیابی می کند. این پارامترها شامل منیزیم، کلسیم، سدیم، پتاسیم، کلرید، سولفات، نیترات، بی کربنات، هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، سختی و خاصیت اسیدی است. برای محاسبه شاخص WQI در این مطالعه، از داده­های نمونه برداری در شهرستان های قروه و دهگلان استان کردستان استفاده شده است. یکی از مشکلات اصلی شاخص WQI، تعداد پارامترهای زیاد برای محاسبه آن است. نوآوری این تحقیق استفاده از ترکیبی از روش­های آماری و شبکه عصبی مصنوعی برای یافتن پارامترهای بهینه در برآورد مقادیر WQI است.مواد و روش ها: در این پژوهش، ابتدا میزان همبستگی پارامترها در چاه­های آب ارزیابی می­شود و براساس آن، تعداد پارامترهای اولیه مستقل به دو مدل شبکه عصبی مصنوعی شناخته­شده، یعنی پرسپترون چندلایه (MLP) و تابع پایه شعاعی (RBF) به­عنوان پارامترهای ورودی و مقدار WQI به­عنوان پارامتر خروجی معرفی شدند. نتایج و بحث: نتایج این مطالعه نشان داد که با کاهش تعداد پارامترها به هشت عدد، مدل شبکه عصبی قادر بود با دقت بسیار زیاد (ضریب همبستگی ۹۹۶/۰ و RMSE  برابر با ۸۳/۷) مقدار شاخص WQI را پیش بینی کند. همچنین، مدل پرسپترون چندلایه عملکرد بهتری نسبت به مدل تابع پایه شعاعی ارائه داد. نتیجه گیری: بر اساس مقادیر شاخص WQI کیفیت آب های زیرزمینی در شهرستان دهگلان عمدتا در محدوده کیفیت خوب و خیلی­خوب قرار دارد؛ درحالی­که در شهرستان قروه از غرب به سمت شرق و جنوب شرقی، کیفیت آب به­شدت کاهش یافته و از خیلی­خوب به خیلی­بد تغییر می کند.

کلیدواژه ها:

شبکه عصبی مصنوعی ، کیفیت آب های زیرزمینی ، شاخص کیفیت آب ، پرسپترون چندلایه ، تابع پایه شعاعی