ارزیابی مدل‌های جنگل تصادفی و هیبریدی سری زمانی در شبیه‌سازی دومتغیره هدایت الکتریکی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

doi
10.22059/jwim.2022.344836.1003
چکیده

پارامترهای کیفی رودخانه اعم از هدایت الکتریکی وابستگی زیادی به تغییرات دبی جریان دارند. اضافه‌شدن پارامتر دبی جریان به شبیه­سازی این پارامتر می­تواند قطعیت نتایج شبیه­سازی را افزایش دهد. به همین دلیل در این مطالعه جهت مدل­سازی مقادیر هدایت الکتریکی در ایستگاه­های گردیعقوب، کوتر و بیطاس در زیرحوضه مهابادچای با درنظرگرفتن مقادیر دبی جریان، از مدل­های جنگل تصادفی، CARMA و CARMA-GARCH استفاده شد. در این خصوص از مقادیر ماهانه هدایت الکتریکی و دبی جریان در دوره آماری 1365 تا 1397 بهره گرفته شد. نتایج بررسی­ها با استفاده از آماره نش- ساتکلیف، جذر میانگین مربعات خطا و نمودار ویالونی موردبررسی و مقایسه قرار گرفت. مقادیر آماره­های جذر میانگین مربعات خطا و نش- ساتکلیف بیانگر بهبود نتایج شبیه­سازی مدل CARMA-GARCH نسبت به مدل CARMA در دو ایستگاه بیطاس و کوتر و هم‌چنین مرحله آموزش در ایستگاه گردیعقوب بود. نتایج نشان داد که تلفیق مدل غیرخطی و خطی توانسته است میزان خطای مدل­سازی را در هر سه ایستگاه گرد یعقوب، کوتر و بیطاس در مرحله آموزش به‌ترتیب 56/9، 70/9 و 68/21 درصد بهبود بخشد. بررسی نمودارهای ویالونی حاکی از دقت و عملکرد قابل‌قبول مدل­های CARMA و CARMA-GARCH نسبت به الگوریتم جنگل تصادفی بود. به‌طور کلی نتایج بیانگر آن است که مدل‌های سری زمانی از دقت بالاتری در شبیه­سازی دومتغیره مقادیر هدایت الکتریکی در منطقه موردمطالعه برخوردار هستند.