پایش پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از روش سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ANFIS) (مطالعه موردی: دشت اردبیل)

نویسندگان

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

2 استادیار گروه زمین‌شناسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

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

4 دانشجوی دکتری زمین‌شناسی زیست‌محیطی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

5 استادیار گروه علوم و خاک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22084/nfag.2021.23040.1440
چکیده

مدل­سازی مناسب کیفیت آب زیرزمینی از ابزارهای مهم برنامه­ریزی و تصمیم­گیری در مدیریت منابع آب است. در این مطالعه به منظور مدل­سازی تغییرات متغیرهای کیفی آب زیرزمینی دشت اردبیل از داده­های 60 حلقه چاه در اردیبهشت سال 1392 استفـاده گردید. داده­ها در آزمایشگاه جهاد دانشگاهی استان آذربایجان غربی مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. آمار­های توصیفی داده­ها و ماتریس همبستگی پارامترهای مورد مطالعه با استفاده از نرم­افزار SPSS بدست آمد. پارامترهای کیفی بررسی شده در این مقاله عبارت است از: EC،  TDSو TH می باشد. داده­ها پس از استاندارد­سازی، وارد محیط متلب شده و با استفاده از روش ANFIS-FCM ، پارامترهای آب زیرزمینی پیش­بینی گردید. در این روش 70 درصد داده­ها (42 نمونه) برای مجموعه داده آموزش و 30 درصد داده­ها (18نمونه) برای مجموعه داده آزمون به طور تصادفی انتخاب شدند. برای مجموعه داده آموزش مدل ANFIS-FCM مقادیرEC (9142/0=R2 ،009391/0= MSE)، TDS (9703/0=R2 ، 00515/0=MSE)، TH (9741/0=R2 ، 00388/0= MSE) بدست آمدند و همچنین برای مجموعه داده آزمون مدل ANFIS-FCM مقادیرEC (987/0 =R2 ، 003383/0= MSE)، TDS (8381/0=R2 ، 00510/0=MSE)، TH (7625/0=R2 ، 0372/0= MSE) حاصل گردید. با استفاده از نتایج به دست آمده از این مدل، مشخص شد که پارامترهای آب زیرزمینی تخمین زده شده در محدوده­ی 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 پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب می­باشد.