ارزیابی مدل هوشمند در برآورد هدایت الکتریکی آب های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت راین)

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا مهندسی معدن (اکتشاف)، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار گروه زمین‌شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 کارشناس‌ارشد زمین‌شناسی زیست‌‌محیطی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

5 دانشجوی دکترا زمین‌شناسی زیست‌محیطی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22084/nfag.2021.24540.1475
چکیده

در این مطالعه کارآمدی روش هوشمند سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی ANFIS-FCM در پیش­بینی هدایت­الکتریکی در آب­های زیرزمینی ناشی از پارامتر­های فیزیکی و شیمیایی در دشت راین ارزیابی شد. بدین منظور، 29 نمونه آب از چاه و چشمه­های دشت­ برداشت و داده­ها در آزمایشگاه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. آمارهای توصیفی داده­ها و ماتریس همبستگی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از نرم­افزار SPSS بدست آمد. با تشکیل ماتریس همبستگی، مشخص گردید که پتاسیم (K+)، سدیم (Na+)، کلسیم (Ca2+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO42-)، کل مواد جامد محلول (TDS)، سختی کل (TH)، نسبت به سایر پارامترهای موجود، بیشترین همبستگی را با هدایت­الکتریکی (EC) دارند. بنابراین ورودی­های مدل شامل پارامترهای نامبرده و خروجی نیز با توجه به هدف تحقیق، هدایت­الکتریکی انتخاب شد. داده­ها پس از استاندارد­سازی، وارد محیط متلب شده و با استفاده از روش ANFIS-FCM، هدایت­الکتریکی آب زیرزمینی پیش­بینی گردید. در این روش 70 درصد داده­ها (20 نمونه) برای مجموعه داده آموزش و 30 درصد داده­ها (9 نمونه) برای مجموعه داده آزمون به طور تصادفی انتخاب شدند. برای مجموعه داده آموزش مدل ANFIS-FCM مقادیر R2 و RMSE به ترتیب 9994/0، μS/cm 0001569/0 بدست آمدند و همچنین برای مجموعه داده آزمون مدل ANFIS-FCM مقادیر R2 و RMSE به ترتیب 9844/0، μS/cm 041652/0 حاصل گردید. با استفاده از نتایج حاصل از این مدل، مشخص شد که هدایت­الکتریکی تخمین­زده شده در محدوده­ مورد بررسی از دقتی بسیار خوب و همبستگی بالایی نسبت به مقادیر اندازه­گیری شده برخوردار بوده است. در نتیجه روش هوشمند ANFIS-FCM روشی موثر، کارآمد و دقیق جهت تخمین هدایت الکتریکی آب می­باشد.