بررسی عملکرد شبکه عصبیمصنوعی در تخمین میزان بارش با استفاده از دادههای اقلیمی و جغرافیایی (مطالعه موردی: استان فارس)
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا، شهر فسا،
2 استادیار، گروه مهندسی آب، فاضلاب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید بهشتی.
3 گروه تولیدات گیاهی و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربت حییدریه
4 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا
doi
10.22125/iwe.2023.168171چکیده
پیشبینی بارش از نقش مهمی در حفظ، مدیریت، تخصیص و توزیع منابع آب، تعیین حجم تأسیسات آبی، تأمین نیاز آبی محصولات و همچنین تعیین مقدار فرسایش و رسوب برخوردار است. روشهای مختلفی جهت پیشبینی بارش وجود دارد. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد شبکههای عصبی مصنوعی در پیشبینی بارش ماهانه بر اساس اطلاعات اقلیمی و جغرافیایی نظیر دمای حداقل و حداکثر، رطوبت حداقل و حداکثر، بارش، طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا در سطح ۲۳ ایستگاه استان فارس اجرا گردید. نتایج در سطح ۵، ۱۰ و ۱۸ داده ورودی نشان داد با افزایش تعداد ورودی دقت مدل در تخمین میزان بارش ماهانه افزایش مییابد. دقیقترین مدل شبکه عصبی در روش نرمالسازی رتبهای با یک لایه مخفی و بهترین ساختارهای شبکه نیز بهترتیب در ساختار 1-25-5، 1-30-10 و ۱-۲۰-۱۸ میباشد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی با ۱۸ ورودی دارای کوچکترین MSE=0.032 و بالاترین R=0.62 میباشد. بهترین روش برای نرمالسازی، روش رتبهای با شبکه عصبی بهینه یک لایه و ساختار 1-25-5 و الگوریتم آموزش لونبرگ- مارکوارت و تابع محرک تانژانت سیگموئید میباشد. بنابراین با استفاده از شبکه عصبیمصنوعی (با ۱۸ ورودی معرفی شده) میتوان مقدار و توزیع بارش ماهانه منطقه وسیعی را با دقت قابل قبولی پیشبینی نمود. این موضوع نقش بسیار تعیینکنندهای در مدیریت و برنامهریزی منابع آب شرب و کشاورزی ایفا میکند؛ بهطوریکه میتوان با در نظر گرفتن این پیشبینیها، سیاستهای آینده را در جهت بهینهسازی صرف هزینهها و امکانات بهرهوری حداکثر طرحریزی کرد.