بررسی کارایی روش دستهبندی گروهی دادهها و تبدیل موجک در پیشبینی رواناب(مطالعه موردی: حوضه آبریز قرهسو)
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد
2 کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آیت اله العظمی بروجردی(ره)، بروجرد، ایران،
doi
10.22125/iwe.2020.109914چکیده
امروزه بکارگیری مدلهای داده محور ابزارهای جدیدی برای شبیهسازی و مدلسازی در علوم مختلف میباشد. فرآیند بارش- رواناب از مهمترین و پیچیدهترین پدیدهها در چرخه هیدرولوژی است. در این مطالعه ضمن معرفی مدل ترکیبی موجک-دستهبندی گروهی دادهها، کارایی آن جهت مدلسازی فرآیند بارش-رواناب حوضه آبریز قرهسو مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا سریهای زمانی بارش و رواناب با استفاده از تبدیل موجک به چندین زیرسری تجزیه گشته تا بر ناایستایی آن غلبه گردد. سپس این زیرسریهای زمانی به عنوان ورودی روش دستهبندی گروهی دادهها برای پیشبینی رواناب روزانه درنظر گرفته شده است. کارایی مدل ترکیبی با شاخصهای ضریب تبیین(DC) و ریشه میانگین مربعات خطا(RMSE) ارزیابی شدند. نتایج حاصل از مدلها بیانگر آن است که بیشترین مقدار ضریب تبیین و مقدار ریشه میانگین خطا برای مدل منفرد GMDH به ترتیب 65/0 و 07/0 و برای مدل ترکیبی به ترتیب 91/0 و 05/0 است. دلیل برتری مدل ترکیبی نسبت به مدل منفرد ناشی از این است که مدل ترکیبی دستهبندی گروهی دادههای موجکی، به جای استفاده از سری زمانی دادههای بارش و رواناب در یک مقیاس کلی، از چندین زیرسری پردازش شده زمانی با درجات تجزیه مختلف به عنوان ورودی در مدل استفاده مینماید. همچنین نتایج نشان داد که مدل ترکیبی Wavelet-GMDHدر مقایسه با سایر مدلهای ترکیبی مانند شبکه عصبی مصنوعی موجکی(WANN) به سبب عملکرد لایهای مدل GMDH که دربرگیرنده ترکیبات دوتایی از متغیرهای ورودی است و با انتخاب تعداد نرونهای بهینه در هر لایه حرکت به سمت دادههای پیشبینی شده را جهتدهی مینماید، دارای کارایی و دقت بیشتری است.