شبیه سازی شوری آب زیرزمینی با تلفیق قابلیت‌های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم اطلاعات جغرافیایی در سواحل جنوبی خزر

نویسندگان
doi
10.22055/jise.2018.18828.1359
چکیده

با توجه به شرایط کشور ایران به لحاظ کمبود منابع آب سطحی ، استفاده از منابع آب زیر ­ زمینی برای تأمین آب مورد توجه قرار گرفته است . انجام آزمایش­های کیفی، زمان ­ بر و پرهزینه است. بنابراین، استفاده از مدل­ها برای شبیه ­ سازی کیفیت آب متداول شده است. در تحقیق حاضر شبکه عصبی­مصنوعی برای شبیه­سازی شوری آب زیرزمینی و سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) به­عنوان پیش­پردازنده و پس­پردازنده در شبیه­سازی در سطح دشت مازندران استفاده شد. شوری آب زیرزمینی با استفاده از شبکه پرسپترون چند­لایه ( MLp ) و با در نظر گرفتن هدایت الکتریکی( EC ) آب زیرزمینی و کمی نمودن عوامل مؤثر در شوری آب، شبیه­سازی گردید. سپس، آزمون یا اعتباریابی مدل و تأیید کارایی مدل انجام پذیرفت. در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، سطح دشت مطالعاتی به سلول­های یک در یک کیلومتری به فرمت رستری جدا شد و از تلفیق لایه­های ورودی مدل، لایه زمین مرجع عوامل شوری آب تهیه گردید. مقادیر کمی برای هر سلول به­همراه مختصات به محیط شبکه عصبی وارد گشت و  شبیه­سازی شوری آب زیرزمینی برای مکان­های فاقد آمار با شبکه بهینه اعتباریابی شده، انحام پذیرفت. سپس، نتایج با توجه به دست­یابی مقادیر ضریب تعیین GIS وارد و نقشه یا لایه رستری شوری آب زیرزمینی براساس نتایج شبیه­سازی شبکه عصبی تهیه شد. نتایج با توجه به دست­یابی مقادیر ضریب تعیین 78/0= 2 R و معیار میانگین مربعات خطای RMSE برابر با 122/0 در مرحله آزمون با ارزیابی کارایی شبکه عصبی و همچنین تحلیل هم ­ پوشانی مقادیر برآوردی و مقادیر مشاهداتی در محیط GIS ، دلالت بر دقت و کارایی تلفیق شبکه عصبی و GIS در مطالعات داشته است.