جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه
تکرار جستجوی کلیدواژه autocorrelation function در نشریات گروه علوم انسانی
autocorrelation function
در نشریات گروه جغرافیا
تکرار جستجوی کلیدواژه autocorrelation function در مقالات مجلات علمی
-
هدف اصلی این پژوهش بررسی تغییرپذیری بارش و پیش بینی بارش های سالانه مرکز و جنوب شرق ایران با استفاده از مدل سری های زمانی تصادفی است. لذا جهت رسیدن به این هدف اصلی از داده های بارش سالانه 15 ایستگاه همدید مرکز و جنوب شرق ایران که از سازمان هواشناسی کشور دریافت شد، استفاده گردید. سپس مدل های مختلفی از خانواده میانگین متحرک خودهمبسته یکپارچه (ARIMA) بر سری های زمانی بارش ایستگاه های مورد مطالعه برازش داده شدند. نتایج نشان دادند که بهترین مدل برازش داده شده بر سری های زمانی بارش سالانه ایستگاه های مورد مطالعه ARMA (2, 1) می باشد. بر اساس این مدل مشاهده شد که روند مقادیر پیش بینی شده بارش های سالانه تا افق 2027 میلای به استثنای دو ایستگاه فردوس و ایرانشهر که روند بارشی آنها افزایشی بوده است، بقیه ایستگاه دارای روند کاهشی بوده اند. برای اندازه گیری دقت پیش بینی بارش های سالانه تا افق 2027 نیز از چهار معیار اعتبارسنجی MAD، MSE، RMSE و MAE استفاده شد. نتایج این چهار معیار نشان دادند که پیش بینی های انجام شده دارای خطاهای بسیار زیاد و در نتیجه از دقت پایینی برخوردار هستند. مهمترین دلیلی که در ایجاد خطاهای بسیار زیاد در پیش بینی بارش های سالانه مرکز و جنوب شرق ایران می توان مطرح نمود طول دوره آماری کوتاه بسیاری از ایستگاه های مرکز و جنوب شرق ایران است. لذا برای این نوع از مدلسازی ها در مرکز و جنوب شرق ایران پیشنهاد می گردد از پایگاه داده های مختلف بارشی شبکه بندی شده که دارای طول دوره های آماری طولانی تری دارند استفاده شود.کلید واژگان: ضریب تغییرات، ضریب چولگی، ایستایی واریانس، ایستایی میانگین، تابع خودهمبستگی، تابع خودهمبستگی جزئیThe present study sought to investigate precipitation variability and prediction the annual rainfall in central and southeast (SE) Iran using stochastic modeling (time series analysis). For this, the annual rainfall data gathered from 15 synoptic stations in the center and SE of Iran were obtained from Iran Meteorological Organization (IMO). Then, different autoregressive integrated moving average (ARIMA) models were used to fit the time series of annual rainfall in the studied stations. Based on the results, ARMA (2, 1) was found to be the best model fitted to the annual rainfall time series of the stations under study. Excluding the Ferdows and Iranshahr stations with an uptick in the rate of precipitation, the trend of predicted annual precipitation until 2027 was slipping for all the studied stations. The validation indices including MAD (mean absolute deviation), MSE (mean square error), RMSE (root mean square error), and MAE (mean absolute error) were employed to measure the accuracy of annual rainfall forecasts until 2027. According to these indices, the forecasts had substantial errors and were of low accuracy. Such a high rate of errors may be due to the short-term statistics obtained from synoptic stations in these regions. Hence, for modeling in central and SE Iran, future studies are recommended to use different networks of rainfall databases with long-term statistics.Keywords: Coefficient Of Variation, Coefficient Of Skewness, Stationarity Of Variance, Stationarity Of Mean, Autocorrelation Function, Partial Autocorrelation Function
-
مدلسازی و پیش بینی متغیرهای هواشناسی اهمیت ویژه ای در برنامه ریزی محیطی دارد. سری های زمانی از جمله مدلهایی است که در این راستا می توان از انواع فصلی آن مثل SARIMA استفاده نمود. در این تحقیق از این مدل برای مدلسازی و پیش بینی دمای میانگین ماهانه 5 ایستگاه همدیدی در اقلیم های مختلف کشور استفاده شده است. داده های ایستگاه های آبادان، اصفهان، انزلی و دو ایستگاه تبریز و مشهد با اقلیم مشابه طی سال های 1951-2011 میلادی، توسط تابع ACF از حیث وجود روند فصلی مورد بررسی قرار گرفتند و پس از اعمال درجه تفاضلگیری فصلی، وارد مدل SARIMA شدند. خروجی های مدل توسط معیار بیزی شوارتز، جذر میانگین مربعات خطا و ضریب تعیین ارزیابی شدند. نتایج نشان داد بهترین مدل ها برای این 5 ایستگاه فوق به ترتیب مدل های SARIMA(1,0,1)(1,1,1)12،SARIMA(2,0,2)(3,1,1)12، SARIMA(1,0,0)(1,1,1)12، SARIMA(1,0,2 )(1,1,1)12 و SARIMA(0,0,1)(0,1,1)12 بوده و پارامترهای مدل جهت پیش بینی مقادیر ماهانه دوره ی 2012-2014 استخراج شد. تغییرات خطای پیش بینی در افق های 6، 12، 18، 24، 30 و 36 ماهه در دوره ی سه ساله ی پیش بینی بررسی شده و توانایی بالای مدل در پیش بینی گام های بلندمدت در آینده مشخص گردید. در بین ایستگاه های مورد بررسی بهترین برآورد مربوط به ایستگاه آبادان در اقلیم فراخشک گرم بود که مقادیر شاخص های خطا به صورت 41/322=SBC،°c22/1=RMSE و 98/0= بدست آمد. پس از آبادان، این مدل به ترتیب درایستگاه های انزلی در اقلیم مرطوب معتدل، اصفهان در اقلیم فراخشک سرد، و تبریز و مشهد در اقلیم نیمه خشک سرد دارای عملکرد مطلوب تری است.
کلید واژگان: سری های زمانی، دمای ماهانه، پیش بینی بلند مدت، مدل های تصادفی، تابع خود همبستگیIntroductionTemperature is the most important climatic element and also one of the main factors in climatic zonation and classification and accordingly fluctuations and significant variations in the temperature of the globe or global warming have been considered as the most important phenomena of climate change in the present century. Therefore, prediction of climatic elements will necessary give planners more time to plan and provide necessary measures. To predict data series, stochastic statistical models have been used extensively in hydrological, weather and climate themes, including models such as Time Series or Box-Jenkins models. In this research, SARIMA seasonal stochastic model is used for modeling and forecasting the average monthly temperature of 5 synoptic stations from 4 different climates of Iran, to examine the model accuracy for estimating average monthly temperature of different climates.MethodologyFive synoptic stations were selected in the cities Abadan, Isfahan, Anzali, Tabriz and Mashhad which were placed in 4 climatic classes; warm and super dry, cold and super dry, temperate and humid, cold and semi-arid, cold and semi-arid by De Martonne method’s evaluating and had long-term data on monthly temperature over the years 1951-2014.
The time series model, which is also called as the Box-Jenkins model, is a model commonly used to measure time-based data. This model which was introduced for the first time by Box and Jenkins in 1976, is intended for numerical simulation as well as prediction of the variables sorted by time that are recorded at the same time intervals. Among the time series models, the SARIMA model has been used in this research, which can be used to simulate the stochastic behavior of seasonal time series.
Autocorrelation function (ACF): This function is a very important function in the analysis of time series modeling, especially periodic time series. Among ACF’s usages, displaying and analyzing seasonal trends in data, and assessing return period of the series can be mentioned.
Model evaluation criteria: In order to ensure the accuracy of modeling and prediction, the outputs of the model should be compared with the same times’ actual values. For this, Schwarz Bayesian criterion, Root Mean Squared Error and coefficient of determination () have been used in this study.DiscussionThe temperature series were measured by ACF and a seasonal trend was confirmed with a 12 return period in each series and after 4 degrees of seasonal differencing, it was found that the best removing of the seasonal trend, is in the first degree in all series. Data were divided into two sections: 61 years old for calibration and 3 years old for validation that the first 61 years, by entering seasonal and non-seasonal autoregressive and moving average model from 0 to 3, in total 256 models for temperature series of each synoptic station were extracted, their outputs were measured by the evaluation criteria and the best models of each series were used to predict a long step in the next 3 years or 36 months. Best model for Abadan station was SARIMA(1,0,1)(1,1,1)12, Isfahan station was SARIMA(2,0,2)(3,1,1)12, Anzali station SARIMA(1,0,0)(1,1,1)12, Tabriz station SARIMA(1,0,2)(1,1,1)12 and Mashhad station was SARIMA(0,0,1)(0,1,1)12 and their errors was evaluated during 6, 12, 18, 24, 30 and 36 months forecasting horizons which expressed the remarkable accuracy of these models to forecast the monthly temperature time series.ConclusionDuring the evaluations, SARIMA model in order to accuracy, in Abadan synoptic station with modeling Root Mean Squared Error=1.23 and predicting Root Mean Squared Error =0.97 degrees of centigrade had the best performance among the 5 synoptic stations’ temperature series and after that the stations Anzali, Isfahan, Tabriz and Mashhad had the best results with the Root Mean Squared Error in order 1.36, 1.44, 1.81 and 1.90 degrees of centigrade for modeling, and 1.58, 1.06, 1.86, 1.46 degrees of centigrade for predicting. Estimating average monthly temperature during the similar statistical period, At these stations, the model shows that the model has the highest accuracy in estimating and predicting the temperature of hot and super dry climate of Khuzestan province, then in the temperate and humid climate of the north of the country, then in the cold and dry climate of Isfahan province, after that in the cold and semi-arid climate of the northwest and at last in the cold and semi-arid climate of Iran’s northwest.Keywords: Time series, Monthly temperature, Long-term Forecasting, Stochastic Models, Autocorrelation function
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.