بررسی دقت مدل‏ های ANFIS، SVM و GP در مدل‏ سازی مقادیر دبی جریان رودخانه

نویسندگان

1 استادیار دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه بیرجند

2 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه کاشان

3 دانشجوی دکتری منابع آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه بیرجند

4 دانشجوی دکتری منابع آب، دانشکدۀ علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

doi
10.22059/ije.2016.60024
چکیده

پیش‏بینی دقیق جریان رودخانه‏ها در مدیریت بهینۀ منابع آب‏های سطحی اهمیت به‏سزایی دارد. یافتن مدل مناسب برای پیش‏بینی دقیق این پارامتر یکی از راه‏های مهم اقدامات در شبیه‏سازی و پیش‏بینی است. در این مطالعه سه مدل ANFIS، SVM و GP برای مدل‏سازی دبی ماهانۀ رودخانۀ نازلوچای در محل ایستگاه هیدرومتری تپیک واقع در غرب دریاچۀ ارومیه تحت تأثیر بارش حوضۀ رودخانۀ مطالعه‌شده بررسی و مقایسه شد. در همۀ روش‏های یادشده الگوهای M1 تا M5 داده‏های دبی جریان با تأخیر یک تا پنج و الگوهای M6 تا M10 الگوی ترکیبی با داده‏های بارش و دبی و با تأخیرهای یک تا پنج ماه بررسی شدند. برای بررسی مقادیر خطای ناشی از مدل‏سازی از سه روش ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و معیار کارایی مدل استفاده شد. نتایج بررسی دقت و میزان خطای مدل‏ها نشان داد الگوی ترکیبی فقط در مدل SVM بهترین نتیجه را داده است و در دو مدل GP و ANFIS الگوهای تک‌سری بهترین نتیجه را ارائه کردند. از بین سه مدل بررسی‌شده، مدل ANFIS با الگوی ورودی چهار و پنج تأخیر بهترین نتیجه را داد. به‌طور کلی، نتایج نشان داد با به‌کارگیری مدل ANFIS در مدل‏سازی دبی جریان ماهانۀ رودخانۀ نازلوچای، خطای مدل نسبت به دو مدل GP و SVM به‌ترتیب حدود 23 و 3 درصد (در واحد دبی جریان) کاهش و دقت مدل نیز نسبت به دو مدل GP و SVM به‌ترتیب حدود 10 و 4 درصد افزایش می‏یابد.