پیش بینی پارامترهای کیفی (NO۳ ,DO) رودخانه کرج با استفاده از مدل های ANN، MLR و تلفیق شبکه عصبی-موجکی بر پایه نویززدایی

Publish Year: 1393
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 187

This Paper With 20 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJHE-7-4_008

تاریخ نمایه سازی: 9 آذر 1400

Abstract:

زمینه و هدف: پیش بینی و کنترل کیفیت آب رودخانه کرج، به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین کننده آب مورد نیاز شهر تهران، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این تحقیق، عملکرد مدل های شبکه عصبی (ANN)، مدل ترکیبی شبکه عصبی – موجک (WANN) و رگرسیون خطی چند متغیره (MLR)، برای پیش بینی یک ماه آینده یون نیترات و اکسیژن محلول ایستگاه پل خواب واقع در رودخانه کرج، مورد ارزیابی قرار گرفت. روش بررسی: از یک دوره آماری ۱۱ ساله جهت ورودی مدل ها استفاده شد. در مدل ترکیبی WANN سری های زمانی واقعی دبی و پارامتر کیفی مورد نظر (نیترات و اکسیژن محلول) توسط آنالیز موجک تجزیه شدند؛ سپس مجموع سری های زمانی موثر آنها به عنوان ورودی ANN به کار گرفته شد. در ادامه، توانایی هر سه مدل، برای پیش بینی نقاط پیک سری زمانی که دارای اهمیت بسزایی هستند، بررسی شد. کارایی مدل ها با ضریب تببین یا نش(E) و ریشه میانگین خطای مربع (RMSE) ارزیابی شدند. یافته ها: نتایج، حاکی از دقت و توانایی بالای مدل هیبرید شبکه عصبی- موجکی با رویکرد حذف نویزهای سری زمانی نسبت به دو مدل دیگر بوده است؛ بطوریکه مدل ترکیبی شبکه عصبی– موجکی قادر بود میزان RMSE را برای یون نیترات در مقایسه با مدل شبکه عصبی و رگرسیون خطی چند متغیره به ترتیب به مقدار% ۳۵/۶۰ و %۷۵/۹۳ و برای یون اکسیژن محلول، به اندازه %۴۰/۵۷ و %۶۰/۱۳ بهبود بخشد. نتیجه گیری: به لحاظ قابلیت بالای شبکه عصبی موجکی و حذف نویزهای سری های زمانی در پیش بینی پارامترهای کیفی آب رودخانه، این مدل می تواند، راهکاری مناسب و سریع در مدیریت برتر کیفیت منابع آب و اطمینان از نتایج پایش کیفی و کاهش هزینه های آن مطرح شود.

Keywords:

Karaj river , Neural Network , Wavelet analysis , Nitrate and Dissolved Oxygen ions , Denoising , رودخانه کرج , شبکه عصبی , تبدیل موجک , یون نیترات و اکسیژن محلول , نویززدایی

Authors

طاهر رجایی

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran

رقیه رحیمی بنماران

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran

حمیده جعفری

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Makhdoum M. Living in the Environment. Tehran:Tehran University Press; ۲۰۰۵ ...
  • Kashefiolasl M, Zaeimdar M. The need for quality management Jajrood ...
  • Jahed Khaniki GR, Mahdavi M, Ghasri A, Saeed- nia S. ...
  • Safavi HR. Prediction of river water quality by adap- tive ...
  • Nayak PC, Rao YS, Sudheer K. Groundwater level forecasting in ...
  • Palani S, Liong S-Y, Tkalich P. An ANN application for ...
  • May D, Sivakumar M. Comparison of artificial neu- ral network ...
  • Kisi Ö. Multi-layer perceptrons with Levenberg- Marquardt training algorithm for ...
  • Singh KP, Basant A, Malik A, Jain G. Artificial neu- ...
  • Najah A, Elshafie A, Karim OA, Jaffar O. Predic- tion ...
  • Wen X, Fang J, Diao M, Zhang C. Artificial neural ...
  • Najah A, El-Shafie A, Karim O, Jaafar O, El-Shafie AH. ...
  • Rajaee T, Nourani V, Zounemat-Kermani M, Kisi O. River suspended ...
  • Kim T-W, Valdés JB. Nonlinear model for drought forecasting based ...
  • Cannas B, Fanni A, Sias G, Tronei S, Zedda MK. ...
  • Nourani V, Komasi M, Mano A. A multivariate ANN-wavelet approach ...
  • Adamowski J, Sun K. Development of a coupled wavelet transform ...
  • Rajaee T. Wavelet and ANN combination mod- el for prediction ...
  • ۲۰۱۱;۴۰۹:۲۹۱۷-۲۸ ...
  • Banejad H, Kamali M, Amirmoradi K, Olyaie E. Forecasting some ...
  • Noshadi A, Salemi H, Ahmadzade M. Simula- tion and prediction ...
  • Dastourani MT, Azimi KH, Talebi A, Ekhtesasi MR. Estimation of ...
  • Adamowski J, Chan HF. A wavelet neural network conjunction model ...
  • Fernando AK, Kerr T. Runoff forecasting with an artificial neural ...
  • Nourani V, Hasanzade Y, Komasi M, Sharafi A. Modeling of ...
  • Imrie C, Durucan S, Korre A. River flow predic- tion ...
  • ۲۰۰۰;۲۳۳(۱):۱۳۸-۵۳ ...
  • Masters T. Practical Neural Network Recipes in C++. San Diego: ...
  • Ott WR. Environmental Indices: Theory and Prac- tice. USA: Ann ...
  • Makhdoum M. Living in the Environment. Tehran:Tehran University Press; ۲۰۰۵ ...
  • Kashefiolasl M, Zaeimdar M. The need for quality management Jajrood ...
  • Jahed Khaniki GR, Mahdavi M, Ghasri A, Saeed- nia S. ...
  • Safavi HR. Prediction of river water quality by adap- tive ...
  • Nayak PC, Rao YS, Sudheer K. Groundwater level forecasting in ...
  • Palani S, Liong S-Y, Tkalich P. An ANN application for ...
  • May D, Sivakumar M. Comparison of artificial neu- ral network ...
  • Kisi Ö. Multi-layer perceptrons with Levenberg- Marquardt training algorithm for ...
  • Singh KP, Basant A, Malik A, Jain G. Artificial neu- ...
  • Najah A, Elshafie A, Karim OA, Jaffar O. Predic- tion ...
  • Wen X, Fang J, Diao M, Zhang C. Artificial neural ...
  • Najah A, El-Shafie A, Karim O, Jaafar O, El-Shafie AH. ...
  • Rajaee T, Nourani V, Zounemat-Kermani M, Kisi O. River suspended ...
  • Kim T-W, Valdés JB. Nonlinear model for drought forecasting based ...
  • Cannas B, Fanni A, Sias G, Tronei S, Zedda MK. ...
  • Nourani V, Komasi M, Mano A. A multivariate ANN-wavelet approach ...
  • Adamowski J, Sun K. Development of a coupled wavelet transform ...
  • Rajaee T. Wavelet and ANN combination mod- el for prediction ...
  • ۲۰۱۱;۴۰۹:۲۹۱۷-۲۸ ...
  • Banejad H, Kamali M, Amirmoradi K, Olyaie E. Forecasting some ...
  • Noshadi A, Salemi H, Ahmadzade M. Simula- tion and prediction ...
  • Dastourani MT, Azimi KH, Talebi A, Ekhtesasi MR. Estimation of ...
  • Adamowski J, Chan HF. A wavelet neural network conjunction model ...
  • Fernando AK, Kerr T. Runoff forecasting with an artificial neural ...
  • Nourani V, Hasanzade Y, Komasi M, Sharafi A. Modeling of ...
  • Imrie C, Durucan S, Korre A. River flow predic- tion ...
  • ۲۰۰۰;۲۳۳(۱):۱۳۸-۵۳ ...
  • Masters T. Practical Neural Network Recipes in C++. San Diego: ...
  • Ott WR. Environmental Indices: Theory and Prac- tice. USA: Ann ...
  • نمایش کامل مراجع