ارزیابی مدلهای هیبریدی فراکاوشی در شبیهسازی اکسیژن محلول در آب رودخانه
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد
2 دانشجوی دکتری سازههای آبی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد
doi
10.22059/ije.2022.330321.1547چکیده
آب یکی از عناصر ضروری در طبیعت است که اساس زندگی انسان را تشکیل میدهد و به رشد و توسعۀ اقتصادی جوامع کمک میکند. آب سالم ارتباط تنگاتنگی با سلامت محیط زیست و فعالیتها دارد. زندگی همۀ جانوران روی کرۀ زمین به آب و اکسیژن بستگی دارد. علاوه بر این، اکسیژن محلول کافی (DO) برای بقای جانوران آبزی بسیار مهم است. از اینرو، در این پژوهش برای شبیهسازی اکسیژن محلول در آب رودخانۀ کامبرلند واقع در ایالات متحده از مدل ترکیبی شبکۀ عصبی مصنوعی (ANN) با موجک و الگوریتمهای فراابتکاری گرگ خاکستری (GWO) و خفاش (BA) در مقیاس زمانی ماهانه طی دورۀ آماری 2010-2020 استفاده شد. معیارهای ضریب همبستگی (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ضریب بهرهوری نشـ ساتکلیف (NSE) برای ارزیابی و مقایسۀ عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر سه مدل هیبریدی، در الگوهای ترکیبی نتایج بهتری نسبت به سایر الگوهای تعیینشده دارند. همچنین، با توجه به معیارهای ارزیابی مشخص شد که از بین مدلهای بهکاررفته در شبیهسازی اکسیژن محلول در آب رودخانه، مدل شبکۀ عصبی مصنوعیـ موجک با ضریب تعیین (958/0R2=)، ریشۀ میانگین مربعات خطا ( 651/0RMSE=)، میانگین قدرمطلق خطا (334/0MAE= ) و ضریب نشـ ساتکلیف (962/0NS=) در مرحلۀ صحتسنجی عملکرد بهتری نسبت به سایر مدلها از خود نشان داده است.