مقایسه کارآیی گشتاورهای معمولی، خطی و بیشینه درست‌نمائی در تحلیل منطقه‌ای سیل

نویسندگان

1 استاد دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دکتری آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.29252/aridbiom.2021.16213.1838
چکیده

در تخمین احتمال وقوع سیلاب، انتخاب توزیع احتمالاتی مناسب برای برازش به داده‌های سیلاب ضروری است. روش‌های مختلفی برای برآورد مؤلفه­های توابع توزیع احتمالاتی وجود دارد که در پژوهش حاضر عملکرد سه روش گشتاورهای خطی، گشتاورهای معمولی و بیشینه درست­نمایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، تعداد 16 ایستگاه آب‌سنجی در حوزه­های گاوخونی، ابرکوه- سیرجان و دشت یزد-اردکان انتخاب و دبی حداکثر لحظه­ای آن­ها استخراج شد. با استفاده از روش خوشه‌بندی Ward ایستگاه‌های منطقه مورد مطالعه به دو منطقه همگن تقسیم و همگنی نواحی بدست آمده، با معیار ناهمگنی هاسکینگ و والیس بررسی شد. نتایج حاکی از ناهمگنی است. از این رو با حذف و انتقال ایستگاه­های موجود، منطقه‌ای همگن از نظر فراوانی سیل به دست آمد. سپس مؤلفه­های 10 توزیع احتمالاتی در منطقه همگن، با سه روش گشتاورهای خطی، گشتاورهای معمولی و بیشینه درست­نمایی به دست آمد. سه آزمون ZDIST، کولموگروف - اسمیرنوف و خی­دو، برای آزمون نکویی برازش توزیع‌ها به داده­های سیل به کار رفت. سپس عملکرد توزیع­های احتمالاتی و سه روش برآورد مؤلفه­ها، براساس آماره­های RMSE، R و RRMSE مقایسه شد. بر اساس نتایج، توزیع پیرسون نوع 3 و روش گشتاورهای خطی به ترتیب با داشتن کمترین و بیشترین مقدار RMSE و R، به عنوان توزیع منطقه­ای انتخاب شد. نتایج آماره RRMSE نیز نشان داد که روش گشتاورهای خطی در دوره بازگشت­های 10، 25، 50 و 100 ساله برآوردهای دقیق­تری را ارئه می­دهد. در حالی که روش گشتاورهای معمولی در دوره بازگشت­های 2 و 5 برازش بهتری نشان می‌دهد.