مدل سازی بارش- رواناب آبخیزهای مناطق ساحلی در نزدیکی تنگه هرمز با استفاده از روش های داده کاوی

برآورد رواناب ناشی از وقوع بارندگی، گامی بسیار مهم در برنامه ریزی منابع آب به­ویژه در آبخیزهای فاقد ایستگاه­های هیدرومتری است. بنابراین پژوهش در ارتباط با مدل هایی که بتواند در این حوضه ها و با کمترین خطا، جریان رودخانه را شبیه سازی نمایند یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه به شبیه سازی بارش- رواناب آبخیز سد استقلال میناب با استفاده از روش های داده کاوی و مقایسه عملکرد آنها و ارائه مناسب ترین مدل بارش- رواناب برای این منطقه پرداخته شد. برای این منظور از هشت مدل داده­کاوی شامل الگوریتم جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی، مدل الگوریتم های ارتقای شدید گرادیان، مدل درختی M۵، مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی، مدل فرایند گوسی، مدل بیزی جمعی رگرسیون درختی استفاده گردید. به منظور ارزیابی مدل های مورداستفاده در این تحقیق از معیارهای ارزیابی ضریب تعیین، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق و همچنین نمودار تیلور استفاده شده است . نتایج  نشان داد که  مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی، بهترین عملکرد را در بین مدل ها برای شبیه سازی دبی ماهانه آبخیز مورد مطالعه داشته است. مدل ماشین بردار پشتیبان نیز با مقدار خطای جذر میانگین مربعات (RSME) برابر ۷۳/۷ مترمکعب در ثانیه عملکرد مناسبی داشته است. بقیه مدل ها نیز عملکرد نسبتا نزدیک به هم داشته اند، به طوری که مدل الگوریتم های ارتقای شدید گرادیان با مقدار ۹۸/۹ مترمکعب در ثانیه بالاترین و مدل اسپلاین چند متغیره رگرسیون انطباقی با مقدار ۷/۷ مترمکعب در ثانیه کمترین مقدار RMSE را داشته اند. در ادامه با وارد نمودن مقادیر دمای سطح دریا خلیج فارس (PGSST) به فرایند شبیه سازی به بررسی اثر این پارامتر بر نتایج شبیه سازی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقادیر PGSST موجب بهبود نتایج شبیه سازی رواناب در منطقه مورد مطالعه نگردید.

Keywords:

Rainfall-runoff , Data Mining , Minab watershed , sea surface temperature , Persian Gulf