ارزیابی عملکرد مدلهای هوشمند در تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

3 استاد گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه.

4 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

doi
10.22034/ws.2021.30995.2211
چکیده

دمای نقطه شبنم دمایی ‌است که در آن هوا تحت فشار ثابت به صورت اشباع از بخار آب شود. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی توانایی مدل‌های شبکه های عصبی مصنوعی(ANN) و رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره (MARS) در تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی در ایستگاه سینوپتیک خوی واقع در شمال غرب ایران می‌باشد. پارامترهای هواشناسی استفاده شده شامل دمای حداقل(Tmin)، دمای حداکثر (Tmax)، دمای متوسط (T)، رطوبت نسبی (RH)، رطوبت نسبی حداقل (RHmin)، رطوبت نسبی حداکثر (RHmax)، تابش خورشیدی (S)، سرعت باد (W)، فشار ایستگاه(Pa (، فشار بخار واقعی(ea) و فشار بخار اشباع (es) بودند. پارامترهای مذکور با ترکیبهای مختلفی به عنوان ورودی به مدلهای مورد استفاده وارد شدند. برای ارزیابی نتایج خروجی مدلها از میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ضریب تبیین (R2) به عنوان معیارهای ارزیابی استفاده گردید. بر اساس نتایج حاصله فشار بخار واقعی(e_a) و دمای حداقل(Tmin)، موثرترین پارامترها در تخمین دمای نقطه شبنم بودند. همچنین نتایج نشان داد که دو مدل مورد استفاده از دقت خوبی جهت تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی برخوردار هستند. با این وجود، مدل رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره عملکرد بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی در تخمین دمای نقطه شبنم داشت. در مجموع، در بین همه پارامترها و مدلها، مدل MARS با ورودی فشار بخار واقعی و RMSE= 0.633ºC ، MAE= 0.480ºC و=0.991 R2 برای حالت آزمون دقیق ترین تخمین را از دمای نقطه شبنم نتیجه داد.