برآورد ارتفاع امواج شاخص در دریای خزر با استفاده از روشهای منفرد و ترکیبی-موجک هوش مصنوعی
نویسندگان
1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
3 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
4 دانشگاه ارومیه-بنیاد ملی نخبگان ایران، شرکت مهندسین مشاور دانشوران عمران آب
5 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
doi
10.22125/iwe.2023.383323.1705چکیده
ارتفاع موج شاخص یکی از پارامترهای اساسی برای عملیات مهندسی سواحل و سازههای دریایی میباشد. در این مطالعه، با به کارگیری سامانه استنتاجی فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) و برنامهریزی بیان ژن (GEP) و ترکیب آنها با تئوری موجک (WANFIS، WGEP) بر اساس سه سناریو شامل متغیرهای 1- امواج، 2- هواشناسی و 3- ترکیب سناریو اول و دوم، در گامهای زمانی بدون تأخیر زمانی، 12 و 24 ساعته به تخمین ارتفاع موج شاخص، پرداخته شد. همچنین، نتایج حاکی از این است که به علت نویززدایی و حذف عدم قطعیت در دادهها، مدلهای ترکیبی-موجکی نتایج بهتری را نسبت به مدلهای منفرد ارائه دادهاند. درصد بهبود عملکرد مدلهای WGEP نسبت به GEP با در نظر گرفتن معیار RMSE به ترتیب برای سناریوهای اول تا سوم مقدار 11%، 35% و 7% بوده است. بسیاری از شرایط هیدرولوژیک در دریاها به تغییر دما بستگی داشته و میزان این پارامتر عامل تعیینکننده مهمی در شرایط محیطی هر منطقه میباشد. همچنین، تغییرات دما و باد سطحی سبب تغییر چگالی آب دریا میشود. بنابراین، متغیرهای اقلیمی منطقه میتواند بر عملکرد سناریوهای مختلف تأثیرگذار باشد. نتایج این مطالعه و ارائه رابطه ریاضی حاکم برای تخمین مقدار ارتفاع موج شاخص توسط روش برنامهریزی بیان ژن میتواند کاربرد بسیاری در بخش مدیریت و مهندسی سواحل و منابع آب داشته باشد.