برآورد متوسط بارش سالانه استان خراسان رضوی با استفاده از مختصات مکانی
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای آبیاری و زهکشی, پردیس بین الملل دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی, دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
doi
چکیده
پیشبینی بارش سالانه اهمیت فراوانی برای مدیریت منابع آب و طرح الگوی کشت دارد. بهمنظور برآورد بارش در محلهای فاقد اندازهگیری میتوان از روش تخمین کلاسیک، روشهای زمینآماری، روش رگرسیون خطی چندمتغیره، شبکههای عصبی مصنوعی و روش ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی – کریجینگ استفاده کرد. در این تحقیق متغیرهای ورودی غیراقلیمی از قبیل مختصات جغرافیایی و ارتفاع و میانگین بارش سالانه 47 ایستگاه (مطابق با 25 سال دوره آماری از 1365 تا 1390) در استان خراسان رضوی استفاده شد. بالاترین همبستگی بین متوسط بارش سالانه (بهعنوان متغیر وابسته) و سه متغیر ارتفاع و مختصات جغرافیایی ایستگاهها (بهعنوان متغیرهای مستقل) بود. نتایج نشان داد که بهکارگیری ارتفاع تأثیری در نتایج پیشبینی حاصل از روشIDW ندارد. مقدار دامنه تأثیردر روشهای SK و OK برابر 2/30 کیلومتر بود در صورتیکه در روش کوکریجینگ معمولی (OCK) به 40 کیلومتر افزایش یافت که وابستگی بالاتر بارش به ارتفاع را در مفهوم مکانی تایید میکند. پارامترهای سقف، اثر قطعهای، دامنه تأثیر و اثر قطعهای نسبی مربوط به مدل نیم تغییرنما برای سالهای مختلف کاملاً متفاوت بودند که الگوی فضایی و زمانی بارش در سطح مورد مطالعه را نشان میدهد. بهترین نتایج مربوط به RK و SKV بودند. ساختار شبکه عصبی مورد استفاده در این مطالعه از نوع پرسپترون چند لایه با توابع انتقال تانژانت سیگموئید و خطی بود. پس از طراحی و آزمون شبکههای عصبی با ورودیهای مختلف، شبکه عصبی بهینه با سه ورودی طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع در هر ایستگاه و با ساختار 1-6-3 و با تکنیک یادگیری مارکوات- لونبرگ انتخاب گردید. بالاترین ضریب همبستگی و کمترین میزان خطا مربوط به روش شبکه عصبی مصنوعی بود. بنابراین آن بهعنوان بهترین روش در این مطالعه انتخاب شد.