ارزیابی کارایی مدل هیدرولوژیکی IHACRES و شبکه عصبی مصنوعی به منظور پیش بینی جریان در رودخانه بختیاری

Publish Year: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 54

This Paper With 8 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWMR-14-27_010

تاریخ نمایه سازی: 22 مرداد 1402

Abstract:

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: در سال­ های اخیر پیش بینی جریان در رودخانه یکی از مسائل مهم و مورد توجه برای مدیریت منابع آب در ایران است. این پیش بینی نیازمند آمار و اطلاعات است که متاسفانه اغلب حوضه های کشور فاقد داده های با کمیت و کیفیت مورد نظر می باشند. مدل سازی هیدرولوژیکی و استفاده از هوش مصنوعی از نمونه راهکارهایی است که برای برطرف کردن چالش عدم کفایت و عدم وجود داده­های باکیفیت مناسب در هیدرولوژی مورد استفاده قرار می گیرد. معیار انتخاب مدل مناسب برای این فرایند، ارزیابی عملکرد مدل ها با توجه به شرایط هیدرولوژیکی هر منطقه است. مواد و روش ها: مدل­ های زیادی برای پیش بینی جریان رودخانه مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق از مدل بارش-رواناب IHACRES و شبکه عصبی مصنوعی به عنوان مدل داده محور برای پیش بینی جریان، در رودخانه بختیاری استفاده شد. از داده های سال های ۱۹۸۴ تا ۱۹۹۴ به عنوان داده های مرحله واسنجی و از داده های سال های ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۶ برای صحت­سنجی مدل هیدرولوژیکی استفاده شد. همچنین از شبکه Dence با تعداد نرون های ۱۰، ۲۰، ۵۰ و ۱۰۰ استفاده شد. معیار بهینه سازی Adam برای بهبود روند آموزشی در نظر گرفته شد و تابع خطای استفاده شده MSE است و تابع فعال ساز به علت پیوسته بودن داده ها sgmoid انتخاب شد. یافته ها: نتایج ارزیابی مدل هیدرولوژیکی و شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از شاخص های کلینگ-گوپتا، نش- ساتکلیف، ضریب تعیین، میانگین مربعات خطا و میانگین مطلق مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد شبکه عصبی مصنوعی در کلیه معیارهای ارزیابی، نتایج بهتری در شبیه سازی جریان روزانه نسبت به مدل هیدرولوژیکی دارد. مقادیر معیارهای ارزیابی کلینگ-گوپتا، نش- ساتکلیف، ضریب تعیین، میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا در مرحله صحت­سنجی به ترتیب برای مدل هیدرولوژیکی و شبکه عصبی مصنوعی ۰/۷۴، ۰/۷۵، ۰/۷۷، ۱/۲۵، ۰/۷ و ۰/۹۴، ۰/۸۹، ۰/۸۹، ۰/۵۷، ۰/۲۶ محاسبه شد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج روش های مورد استفاده در تحقیق روش شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل هیدرولوژیکی IHACRES پیش بینی دقیق تری از جریان روزانه رودخانه بختیاری دارد. توانایی قابل قبول شبکه عصبی در شبیه سازی جریان­ های اوج  علاوه بر شبیه سازی جریان روزانه از نتایج قابل توجه این تحقیق است.

Authors

مرتضی چوبین

Malayer University

محمد بشیرگنبد

Malayer University

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 :
  • Ahmadpour, A., S. Mirhashemi and P. Haghighat jou. ۲۰۲۰. Evaluation ...
  • Ahooghalandari, M., M. Khiadani and G. Kothapalli. ۲۰۱۵. Assessment of ...
  • Andrews, F.T., B.F.W. Croke and A.J. Jakeman. ۲۰۱۱. An open ...
  • Bashirgonbad, M. ۲۰۲۲. Rainfall-Runoff Modeling to Predict Maximum Daily Flow ...
  • Box, G.E.P., G.M. Jenkins, G.C. Reinsel and G.M. Ljung. ۲۰۱۵. ...
  • Braddock, R.D., M.L. Kremmer and L. Sanzogni. ۱۹۹۸. Feed-forward artificial ...
  • Carcano, E.C., P. Bartolini., M. Muselli and L. Piroddi. ۲۰۰۸. ...
  • Chen, J and B.J. Adams. ۲۰۰۶. Integration of artificial neural ...
  • Croke, B.F.W. and A.J. Jakeman. ۲۰۰۸. Use of the IHACRES ...
  • Dye, P.J. and B.F.W. Croke. ۲۰۰۳. Evaluation of streamflow predictions ...
  • Ghorbani, M.A., A. Azani and L. Naghipour. ۲۰۱۶. Comparison of ...
  • Goodarzi, M., B. Salahi and A. Hoseini. ۲۰۱۸. Assessment of ...
  • Gupta, H.V., H. Kling., K.K. Yilmaz and G.F. Martinez. ۲۰۰۹. ...
  • Hafezparast, M. and S. Marabi. ۲۰۲۱. Prediction of discharge using ...
  • Jakeman, A. J and G. M. Hornberger. ۱۹۹۳. How much ...
  • Karimpour, F., A. Darzi-Naftchali and M. Nadi. ۲۰۱۹. Technical Report”Performance ...
  • McIntyre, N and A. Al-Qurashi. ۲۰۰۹. Performance of ten rainfall–runoff ...
  • MINNS, A.W. and M.J. HALL. ۱۹۹۶. Artificial neural networks as ...
  • Modaresi, F., K. Ebrahimi and S. Araghinejad. ۲۰۲۲. Ranking Evaluation ...
  • Mohammadi, K., H.R. Eslami and D.S.H. Dayani. ۲۰۰۵. Comparison of ...
  • Napolitano, G., F. Serinaldi and L. See. ۲۰۱۱. Impact of ...
  • Nash, J.E. and J.V. Sutcliffe. ۱۹۷۰. River flow forecasting through ...
  • Nazeri Tahroudi, M., M. Amirabadyzadeh and M.J. Zeynali. ۲۰۱۸. Evaluation ...
  • Raman, H. and N. Sunilkumar. ۱۹۹۵. Multivariate modelling of water ...
  • Tokar, A.S. and M. Markus. ۲۰۰۰. Precipitation-runoff modeling using artificial ...
  • Yang, T.C., P.S. Yu and C.C. Chen. ۲۰۰۵. Long-term runoff ...
  • Ahmadpour, A., S. Mirhashemi and P. Haghighat jou. ۲۰۲۰. Evaluation ...
  • Ahooghalandari, M., M. Khiadani and G. Kothapalli. ۲۰۱۵. Assessment of ...
  • Andrews, F.T., B.F.W. Croke and A.J. Jakeman. ۲۰۱۱. An open ...
  • Bashirgonbad, M. ۲۰۲۲. Rainfall-Runoff Modeling to Predict Maximum Daily Flow ...
  • Box, G.E.P., G.M. Jenkins, G.C. Reinsel and G.M. Ljung. ۲۰۱۵. ...
  • Braddock, R.D., M.L. Kremmer and L. Sanzogni. ۱۹۹۸. Feed-forward artificial ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/(SICI)۱۰۹۹-۰۹۵X(۱۹۹۸۰۷/۰۸)۹:۴۳.۰.CO;۲-DCarcano, E.C., P. Bartolini., M. Muselli and L. Piroddi. ۲۰۰۸. ...
  • Chen, J and B.J. Adams. ۲۰۰۶. Integration of artificial neural ...
  • Croke, B.F.W. and A.J. Jakeman. ۲۰۰۸. Use of the IHACRES ...
  • Dye, P.J. and B.F.W. Croke. ۲۰۰۳. Evaluation of streamflow predictions ...
  • Ghorbani, M.A., A. Azani and L. Naghipour. ۲۰۱۶. Comparison of ...
  • Goodarzi, M., B. Salahi and A. Hoseini. ۲۰۱۸. Assessment of ...
  • Gupta, H.V., H. Kling., K.K. Yilmaz and G.F. Martinez. ۲۰۰۹. ...
  • Hafezparast, M. and S. Marabi. ۲۰۲۱. Prediction of discharge using ...
  • Jakeman, A. J and G. M. Hornberger. ۱۹۹۳. How much ...
  • Karimpour, F., A. Darzi-Naftchali and M. Nadi. ۲۰۱۹. Technical Report"Performance ...
  • McIntyre, N and A. Al-Qurashi. ۲۰۰۹. Performance of ten rainfall-runoff ...
  • MINNS, A.W. and M.J. HALL. ۱۹۹۶. Artificial neural networks as ...
  • Modaresi, F., K. Ebrahimi and S. Araghinejad. ۲۰۲۲. Ranking Evaluation ...
  • Mohammadi, K., H.R. Eslami and D.S.H. Dayani. ۲۰۰۵. Comparison of ...
  • Napolitano, G., F. Serinaldi and L. See. ۲۰۱۱. Impact of ...
  • Nash, J.E. and J.V. Sutcliffe. ۱۹۷۰. River flow forecasting through ...
  • Nazeri Tahroudi, M., M. Amirabadyzadeh and M.J. Zeynali. ۲۰۱۸. Evaluation ...
  • Raman, H. and N. Sunilkumar. ۱۹۹۵. Multivariate modelling of water ...
  • Tokar, A.S. and M. Markus. ۲۰۰۰. Precipitation-runoff modeling using artificial ...
  • Yang, T.C., P.S. Yu and C.C. Chen. ۲۰۰۵. Long-term runoff ...
  • نمایش کامل مراجع