پیشبینی کوتاهمدت خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از روش مبتنی بر یادگیری عمیق
نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، معماری و هنر، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 استادیار، دانشکده عمران، معماری و هنر، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
doi
10.22112/jwwse.2023.381217.1345چکیده
خشکسالی هیدرولوژیک بر تخصیص آب و تولید برقآبی تأثیر میگذارد. از اینجهت پیشبینی خشکسالی میتواند به مدیریت بهینه منابع آب کمک نماید. در این مقاله، خشکسالی هیدرولوژیکی کوتاهمدت بر اساس یادگیری عمیق پیشبینی شد. برای این منظور، شاخص استاندارد خشکسالی هیدرولوژیک (SHDI) دربازههای یک، سه و شش ماه محاسبه شد. سپس، سه حالت کلی برای پیشبینی SHDI و 36 ترکیب ورودی-خروجی استخراج شدند. در مرحله بعد، الگوریتمهای مختلف بهینهسازی، ازجمله الگوریتم بهینهسازی ملخ، الگوریتم ازدحام نمک، بهینهسازی مبتنی بر جغرافیای زیستی و بهینهسازی ازدحام ذرات ترکیبشده با ANN برای پیشبینی SHDI مورداستفاده قرار گرفتند. در این تحقیق 70% دادهها برای آموزش و 30% برای آزمایش مدلها درنظر گرفته شدند. در نهایت عملکرد شبکه عصبی عمیق (DNN) در مقایسه با نتایج مدلهای ترکیبی و ANN نشان داد که مدلهای ترکیبی عملکرد بهتری داشتهاند ولی در مقایسه با یادگیری عمیق توانایی آنها کمتر است. یادگیری عمیق بدون نیاز به تعریف ترکیب ورودیها، توانست مقدار RMSE را به 32/0 کاهش دهد.