توسعه و ارزیابی فناوری اندازه گیری غلظت رسوبات معلق در محیط های آبی به روش اندازه-گیری نوری

پایش رسوبات معلق نقش مهمی در شناخت رفتار رودخانه، شناسایی کانون‎های فرسایش و رسوب و مدیریت بهتر اراضی آبخیزها ایفا می کند. درحال حاضر به دلیل هزینه‎های بالای پایش مستمر رسوبات معلق، برنامه ریزی و مدل سازی جهت مهار فرسایش با چالش های جدی روبروست. هدف از این پژوهش، توسعه فناوری و ارزیابی دستگاه بازتاب نوری اندازه گیر رسوب معلق با سامانه توام چند منبع نوری همراه با مدل‎سازی هوش مصنوعی (MLP , SVR) می باشد. دستگاه مذکور پس از ساخت، طی مراحل مختلف آزمایشی در آزمایشگاه هیدرولیک موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو مورد بررسی قرارگرفت. بررسی عملکرد دستگاه طی دو مرحله واسنجی و صحت‎سنجی انجام شد. در فرایند بررسی، تعداد40 نمونه رسوب تولید و نمونه برداری شد که 70٪ آن‎ها برای آموزش دستگاه و 30٪ باقیمانده جهت صحت سنجی استفاده شد. از کدورت‎سنج مرجع و نمونه‎برداری دستی جهت آزمون درستی عملکرد دستگاه استفاده گردید. منحنی‎های ترسیم شده، بیان‎گر همبستگی بسیار خوب بین عدد نوری ثبت شده توسط دستگاه و غلظت رسوب معلق می‎باشد. به منظور ارتقاء نتایج پیش بینی دستگاه، از روش هوشمند مبتنی بر آمار رگرسیون ماشین بردار (SVR) و همچنین شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) استفاده گردید. در نهایت نتایج حاصله توسط شاخص های میانگین خطای مطلق (MAPE) ، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب ناش ساتکلیف (NSE) ، ضریب همبستگی (R) و ضریب تبیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد مقادیر شاخص های ارزیابی برای مدل MLP بعنوان مدل بهینه، به ترتیب برابر با 023/0، 608/7، 997/0، 999/0 و 999/0 می باشد.