مقایسه کارآیی مدل های درختی در محاسبه ضریب پراکندگی طولی آلاینده ها در آبراهه های مستقیم

چکیده مدل­سازی پیشروی آلاینده ها در آبراهه های طبیعی یکی از مهم ترین مسائل محیط زیست است. ضریب پخشیدگی طولی یکی از پارامترهای اساسی در مدل­سازی انتشار آلودگی­ها به حساب می آید. طی پژوهش های صورت گرفته توسط محققان مختلف روابط متعددی جهت برآورد این ضریب ارائه شده است که اغلب این روابط به صورت تجربی و یا نیمه تجربی به­دست آمده­اند. با این وجود، نیاز به روش­های دقیق­تر تخمین ضریب پخشیدگی طولی همچنان احساس می­شود. در این تحقیق جهت تخمین این ضریب، مدل­های داده­کاوی با توجه به اطلاعات هیدرولیکی و هندسی رودخانه­ها توسعه یافته است. بر این اساس الگوریتم­های درختی M5، CART و برنامه ریزی ژنتیک (GP)مورد استفاده قرار گرفت. جهت مقایسه کارایی مدل­ها با معادلات موجود از پارامترهای آماری جذر میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق و نسبت اختلاف استفاده گردید. نتایج تحلیل­های آماری نشان داد که مدل­های داده­کاوی می­توانند ضریب پخشیدگی طولی را با دقت بهتر برآورد نمایند. مدل CART با وجود دقت زیاد در مرحله آموزش، در مرحله صحت سنجی از دقت کمتری برخوردار بوده است. مدل هایM5  و GP به ترتیب دارای جذر میانگین مربعات خطای 41/0 و 44/0 و معیار دقت 61% و 62% بوده و در مقایسه با روابط تجربی موجود از دقت بیشتری برخوردار می باشند. با توجه به اختلاف ناچیز میان این دو مدل و سادگی مدل ارائه شده توسطM5 ، از این مدل می­توان جهت برآورد ضریب پراکندگی طولی در رودخانه­ها استفاده کرد.

Keywords:

واژه‎های کلیدی: پیشروی آلاینده ها , ضریب پراکندگی طولی , CART , M5 , GP