مدل پیش بینی جریان رودخانه با استفاده از سیستم فازی FIS و الگوریتم بهینه سازی PSO

هدف از این مطالعه پیش بینی رواناب به صورت مکانی با استفاده از اطلاعات ایستگاه های هیدرومتری و هواشناسی بود. بررسی ها نشان می دهد که معمولا ارتباطات مشخصی بین داده های هواشناسی و هیدرومتری بالادست حوضه با میزان رواناب تولیدی در خروجی حوضه وجود دارد و چنانچه بتوان قوانین نهفته در سابقه تاریخی داده های ثبت شده در این ایستگاه ها را استخراج نمود، می توان به آسانی بر پایه اطلاعات اندازه گیری شده به پیش بینی میزان رواناب پرداخت. بر این اساس از بین ابزارهای موجود، تئوری فازی می تواند با انعطاف پذیری خود در تدوین قوانین فازی، دانش نهفته در داده های مشاهده ای را به نحوه مطلوبی به منظور پیش بینی پارامترها در زمان واقعی ارائه نماید. لذا در این تحقیق سیستم استنتاج فازی به منظور برآورد میزان رواناب در ایستگاهی واقع در پایین دست رودخانه طالقان رود با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنجی و هیدرومتری بالادست رودخانه به کار گرفته شد. اجرای سیستم فازی معمولی نشان دهنده عدم کارایی مناسب این ابزار در ارائه مقادیر صحیح پیش بینی است که علت آن را می توان در نامناسب بودن مقادیر بازه ای مرتبط با توابع عضویت هر یک از پارامترهای موثر در فرایند مدل سازی جستجو نمود. با توجه به زمان بر بودن ساخت تابع عضویت متناسب با هر یک از پارامترها به دلیل تعدد حالات مختلف توابع عضویت، اقدام به استفاده ترکیبی از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر هوش جمعی به منظور تسریع و بهبود وضعیت مدل سازی گردید. با اجرای مدل ترکیبی، مقادیر بهینه مرتبط با هر یک از توابع عضویت متغیرهای وابسته و مستقل، استخراج شده و بر پایه آن و با استفاده از سیستم فازی اقدام به پیش بینی رواناب در ایستگاه پایین دست رودخانه گردید. نتایج نشان دهنده دقت بالای استفاده از روش ترکیبی پیشنهادی در مقایسه با روش های کاربرد منفرد استنتاج فازی است به طوری که با استفاده از این مدل پیشنهادی می توان میزان دقیق تری از رواناب را برای شرایط آینده برآورد نمود.