بررسی کارایی مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی در پیشبینی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی دشت یزد- اردکان
نویسندگان
1 دانشآموخته دکتری بیابانزدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانشیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
10.22034/iwm.2022.250822چکیده
آبهای زیرزمینی یکی از مهمترین منابع آبی هستند که مطالعه کیفی آنها برای حفاظت و برنامهریزی منابع آب بسیار مهم است. همچنین اندازهگیری پارامترهای کیفی آب زیرزمینی پر هزینه و زمانبر است. مدلها هزینه برآوردهای کیفی آب را کاهش داده و بانک اطلاعاتی برای مدیریت منابع آب ارائه میدهند. در این پژوهش کارایی مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی در پیشبینی مقادیر هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی کیفی نمونهی آب زیرزمینی، 201 حلقه چاه (دادههای وابسته) شبکه پایش شرکت آب منطقهی استان یزد در سال 1395 و دادههای محیطی (دادههای مستقل) شامل: دادههای زمینشناسی، کاربری اراضی، شاخصهای پوشش گیاهی، شاخصهای شوری خاک، مشتقات حاصل از مدل رقومی ارتفاعی، فاصله از معادن، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، فاصله از نقاط مسکونی، بارندگی و جمعیت استفاده شده است. نتایج مدلسازی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول با استفاده از مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی نشاندهنده دقت مناسب مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیشبینی این پارامترها است بهطوریکه نقشه نهایی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی را بهترتیب با ضریب تبیین 82/0، 92/0، 92/0 و 97/0 پیشبینی کرده است و این در حالی است که مدل جنگل تصادفی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی را بهترتیب با ضریب تبیین 37/0، 65/0، 80/0 و 68/0 پیشبینی نموده است. پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول در شمال، مرکز و جنوبغربی دارای بالاترین مقدار و در جنوبشرقی و جنوبغربی دارای پایینترین مقدار میباشند. با انتخاب نوع و تعداد مناسب عوامل ورودی و نیز استفاده از نوع مناسب و سازگار شبکه عصبی مصنوعی و نیز کالیبره کردن مناسب آن میتوان گفت که این تکنیک ابزاری بسیار کارا و مناسب برای برآورد پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول در دشت یزد-اردکان میباشد.