بررسی کارایی روشهای شبکه عصبی و رگرسیون چند متغیره در برآورد تابش کل خورشیدی در چند ایستگاه معرف اقلیمهای خشک و نیمهخشک
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب و عضو انجمن پژوهشگران جوان، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 دانشیار، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
3 دانشیار، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
doi
10.22059/ijswr.2019.277373.668142چکیده
در این مطالعه قابلیت روشهای پرسپترون چند لایه (MLP) و رگرسیون خطی چند متغیره در برآورد شدت تابش کل خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از دادههای روزانه 25 ساله (2017-1992) شامل دمای حداکثر، میانگین دما، میانگین رطوبت نسبی، ساعات آفتابی و شدت تابش خورشیدی در پنج ایستگاه همدیدی بندرعباس، زنجان، شیراز، کرمان و مشهد استفاده شد. ورودیهای بکار رفته در مدلها شامل ترکیبات مختلفی از این متغیرها بودند. جهت بررسی عملکرد مدلها از آمارههای ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و شاخص توافق (IA) استفاده شد. برای آموزش ساختار شبکه عصبی دو الگوریتم تنظیم بیزی (Br) و لونبرگ-مارکوات (LM) مورد مقایسه قرار گرفتند. علاوه بر این، فرآیندهای آموزش و اعتبارسنجی بر روی دادهها انجام شد. نتایج مدل رگرسیون نشان داد که تمامی متغیرهای ورودی در ایستگاههای بندرعباس، زنجان و شیراز بر تابش تأثیرگذارند، اما تأثیرگذاری رطوبت نسبی بر مقدار تابش در ایستگاههای کرمان و مشهد اندک بود. کاربرد ANN با دو الگوریتم نشان داد که ایستگاههای بندرعباس و کرمان با الگوریتم Br و ایستگاههای زنجان، شیراز و مشهد با الگوریتم LM نتایج بهتری به دست میدهند. با توجه به نتایج به دست آمده، کمترین مقادیر RMSE، MAE و بیشترین مقادیر IA و R2 مربوط به ایستگاه کرمان با اقلیم خشک سردسیر به ترتیب 799/2، 94/1، 954/0 و 838/0 میباشد. در یک نتیجهگیری کلی میتوان گفت که کارایی مدل شبکه عصبی در برآورد تابش خورشیدی نسبت به مدل رگرسیون خطی چند متغیره در مقایسه با دادههای مشاهداتی بهتر بوده است.