ارزیابی شاخص بارش استاندار با مدل هیبریدی مبتنی بر یادگیری ماشین(مطالعه موردی: استان لرستان)

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد، خرم آباد، ایران

2 استادیارگروه عمران، مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران.

3 دکترای علوم ومهندسی آب بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان،ایران

doi
چکیده

اثرات معینی از تغییرات آب و هوایی می تواند به طور بالقوه با تغییرات در الگوهای بارندگی، از جمله تغییر در شدت بارندگی یا وقوع خشکسالی مرتبط باشد. از این رو، پیش‌بینی خشکسالی می‌تواند کمک ارزشمندی در کاهش پیامدهای زیانبار مرتبط با کمبود آب، به ویژه در مناطق کشاورزی یا مناطق شهری پرجمعیت باشد. استفاده از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده برای محاسبه شاخص‌های خشکسالی می‌تواند روشی مفید برای توصیف مؤثر شرایط خشکسالی باشد. در این تحقیق، از مدل هوشمند ترکیبی جدید مبتنی بر رویکرد مدل رگرسیون بردار پشتیبان برای پیش‌بینی شاخص بارش استاندارد 12 ماهه چهار ایستگاه بارانسنجی دورود، بروجرد، سلسه و دلفان واقع در استان لرستان توسعه داده شد. بدین منظور در این پژوهش از دو الگوریتم بهینه سازی شامل کرم شب تاب و گرگ خاکستری برای مدلسازی شاخص بارش استاندارد بکار برده شد. جهت مدلسازی از پارامتر بارش ایستگاههای بارانسنجی مورد مطالعه در سالهای 1382-1402 استفاده شد. به منظور ارزیابی عملکرد مدلها از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش ساتکلیف استفاده شد. نتایج نشان داد مدل رگرسیون بردار پشتیبان-کرم شب تاب در کلیه دشت های مورد بررسی از مدل رگرسیون بردار پشتیبان-گرگ خاکستری عملکرد بهتری برخوردار است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدلهای هوشمند مبتنی بر رویکرد رگرسیون بردار پشتیبان می تواند رویکردی موثر در جلوگیری از خشکسالی باشد.