مقایسه عملکرد مدل های LS-SVR ،ANFIS ،MLP و RBF در مدل سازی سطح آب زیرزمینی (مطالعه موردی بخش مرکزی دشت مشهد)

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 14

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IDJ-20-3_006

تاریخ نمایه سازی: 17 مهر 1405

چکیده مقاله:

افت سطح آب زیرزمینی در دشت مشهد، عمدتا ناشی از عوامل انسانی، چالشی جدی در مدیریت پایدار منابع آب ایجاد کرده است. وابستگی شدید به این منابع، پیش بینی دقیق تغییرات را برای تصمیم گیری های مدیریتی ضروری می سازد. این پژوهش با بهره گیری از روش های یادگیری ماشین، تغییرات سطح آب در بخش مرکزی دشت را شبیه سازی و پیش بینی می کند. در این پژوهش ابتدا با استفاده از تابع خودهمبستگی جزئی(PACF) و رگرسیون لاسو فراوانی گرا (Frequentist Lasso Regression) متغیرهای ورودی مهم و وقفه های زمانی بهینه شناسایی شدند. سپس، عملکرد مدل های حداقل مربعات میانگین رگرسیون بردار پشتیبان (LS-SVR)، استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (ANFIS)، شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی (RBF) در پیش بینی ماهانه نوسانات سطح آب زیرزمینی طی ۳۰ سال (۱۳۷۰-۱۴۰۰) ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که هر چهار مدل با دقت قابل قبول سطح آب زیرزمینی را شبیه سازی می کنند. مدل RBF با "R" ^"۲" ، MSE، NSE و RMSE به ترتیب ۰۰/۱، ۰۰/۰، ۰۰/۱ و ۰۰۹/۰ عملکرد برتری نسبت به سایر مدل ها دارد. یافته های این پژوهش پتانسیل بالای مدل های داده محور در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی را تایید کرد و می تواند مبنای توسعه ابزارهای هوشمند برای مدیریت منابع آب زیرزمینی در دشت مشهد و مناطق مشابه، از جمله تخصیص منابع و طراحی سامانه های هشداردهنده، باشد.

کلیدواژه ها:

مدل های یادگیری ماشین ، روش های یادگیری نظارت شده ، مدل های داده محور ، نوسانات سطح آب زیرزمینی

نویسندگان

امه هانی موسوی خالدی

گروه آموزشی اقتصادکشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

علی فیروززارع

گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

آرش دوراندیش

گروه آموزش اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج

فرشته مدرسی

گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد