کاربرد توابع مفصل و الگوریتم های هوشمند در تحلیل خشک سالی هواشناسی شاهرود

برای بررسی خشک سالی هواشناسی شاهرود، مشخصه های شدت ومدت خشکسالی آن با استفاده از آمار بارندگی ماهانه سال های 1951-2010 وتوابع مفصل به صورت توام تحلیل شد. مقادیر مشخصه های خشک سالی از SPI یک ماهه استخراج گردید. تعدادی تابع توزیع تک متغیره به طور جداگانه به مقادیر شدت ومدت خشک سالی برازش داده شدند. برای تحلیل توام از پنج تابع مفصل استفاده و معیارهای ارزیابی، شامل NSE,AIC,RMSE محاسبه شدند. ازمیان این توابع، تابع مفصل گالامبوس به دلیل داشتن حداکثر لگاریتم درست نمایی -443/8199 کمترین مقدار RMSE 0/068 کمترین مقدار AIC و 889/64 وبیشترین مقدار NSE 0/93، مناسب ترین تابع مفصل برای تحلیل دو متغیره انتخاب شد.بااستفاده از تابع مفصل برگزیده شده، احتمال و دوره بازگشت توام و شرطی شدت و مدت خشک سالی محاسبه شد. همچنین، سه روش حداکثر درست نمایی MLE،کرم شب تاب FFو بیگ بنگ بیگ کرانج BB-BC برای برآورد پارامتر بهترین تابع مفصل مورد استفاده قرار گرفت که پارامتری که روش MLE بهینه کرد، مقدار تابع هدف RMSE را 0/068 براورد کرد، در صورتی که الگوریتم های BB-BC,FF مقدار تابع هدف راتقریبا 0/0409 برآورد کردند. بنابراین، الگوریتم های کرم شب تاب و بیگ بنگ بیگ کرانچ، خطای کمتری در برآورد پارامتر مفصل نسبت به روش حداکثر درست نمایی داشتند.

Keywords:

بیگ بنگ , بیگ کرانچ , تحلیل دو متغیره , دوره بازگشت , کرم شب تاب