linear regression
در نشریات گروه محیط زیست-
امروزه آلودگی هوا به عنوان یکی از معضلات مهم شهرنشینی و زندگی صنعتی مطرح می باشد هدف از این تحقیق، تحلیل فضایی آلاینده PM2.5 و بررسی ارتباط آماری آن با پارامترهای جوی در محدوده کلان شهر تهران می باشد. جهت رسیدن به این اهداف از 2 سری داده استفاده شده است: 1. داده های غلظت روزانه PM2.5 که از شرکت کنترل کیفیت هوا تهیه شد و 2. داده های روزانه پارامترهای هواشناسی (مقدار بارندگی، تبخیر، سرعت حداکثر باد، کمینه رطوبت نسبی، ساعت آفتابی، بیشینه رطوبت نسبی، کمینه دما، بیشینه دما) که از سازمان هواشناسی تهیه و مرتب شدند. برای پهنه بندی غلظت PM2.5، از روش وزن دهی معکوس فاصله، استفاده شد. نتایج مدل روش درون یابی معکوس فاصله نشان می دهد که مناطق 9، 16، 19 و 20 دارای بالاترین مقدار آلودگی ذرات معلق و مناطق 8، 15 و 22 نیز دارای کمترین مقدار غلظت هستند. جهت برقراری ارتباط آماری بین آلاینده PM2.5 و پارامترهای هواشناسی از آزمون همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی چندگانه استفاده شد. نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که PM2.5 با حداقل و حداکثر دما و ساعات آفتابی همبستگی مستقیم و با سرعت باد حداکثر و مقدار بارندگی همبستگی منفی دارد. ارتباط بین PM2.5 به عنوان متغیر وابسته و پارامترهای جوی به عنوان متغیرهای مستقل توسط دو مدل رگرسیون خطی (Enter و Stepwise) برقرار گردید. نتایج این ارتباط نشان داد که ضریب رگرسیون در مدل Enter، 60/0 و در مدل Stepwise مقدار 56/0 به دست آمد. این مقادیر تقریبا یکسان نشان از عملکرد خوب دو مدل در پیش بینی مقدار غلظت PM2.5 دارد. درنهایت جهت انتخاب مدل مناسب تر، مقدار خطای استاندارد تخمینی بین دو مدل با هم مقایسه گردید، که با توجه به کمتر بودن مقدار مدل Stepwise (84/5) نسبت به مدل Enter (00/6)، مدل Stepwise مناسب تر است.کلید واژگان: آلودگی هوا، پارامترهای هواشناسی، غلظت 2.5PM، رگرسیون خطی، همبستگی پیرسونAir pollution has become one of the major challenges associated with urbanization and industrialization. This study aims to conduct a spatial analysis of PM2.5 pollution and examine its statistical relationship with meteorological parameters in the metropolitan area of Tehran. To achieve these objectives, two data sets were utilized: (1) daily PM2.5 concentration data obtained from the Air Quality Control Company and (2) daily meteorological data (including rainfall, evaporation, maximum wind speed, minimum and maximum relative humidity, sunshine hours, and minimum and maximum temperatures) provided by the Meteorological Organization. The inverse distance weighting (IDW) method was used to map the spatial distribution of PM2.5 concentrations. The IDW results revealed that regions 16, 19, 20, and 9 had the highest levels of particulate matter pollution, while regions 8, 22, and 15 had the lowest concentrations. Pearson correlation and multiple linear regression analyses were used to investigate the statistical relationship between PM2.5 levels and meteorological parameters. The Pearson correlation results indicated a positive correlation between PM2.5 and minimum/maximum temperature, as well as sunshine hours, and a negative correlation with maximum wind speed and rainfall. Two linear regression models (Enter and Stepwise) were employed to establish the relationship between PM2.5 (dependent variable) and meteorological parameters (independent variables). The results showed regression coefficients of 0.6 for the Enter model and 0.565 for the Stepwise model, indicating that both models performed well in predicting PM2.5 concentrations. To determine the more suitable model, the estimated standard error was compared, with the Stepwise model showing a lower error (5.84) than the Enter model (6.0089). Therefore, the Stepwise model was deemed more appropriate for predicting PM2.5 concentrations.Keywords: Meteorological Parameters, Air Pollution, PM2.5, Concentration, Linear Regression, Pearson Correlation, Tehran
-
Mazandaran province, due to its strategic geographical location and high influx of tourists during holidays, coupled with the presence of power plants and industrial complexes, is facing pollution challenges. This research, conducted in 2022, focuses on monitoring nitrogen dioxide and ozone pollutants in the province and investigating the role of tourists during certain multi-day holidays. Utilizing Sentinel 5 satellite imagery, including daily images from holidays and non-holidays, the study compensates for the lack of regular pollution data in Mazandaran's monitoring stations by validating the satellite data against Tehran stations. Linear regression equations determine the levels of nitrogen dioxide and ozone pollutants, leading to the creation of an Air Quality Index (AQI) map for Mazandaran province during holidays. The results highlight a strong correlation (0.3-0.7) between satellite and ground data, with ozone pollutants exhibiting a higher correlation. The skew error is consistently zero, and the mean square error varies between 1.9-6.2 ppb for nitrogen dioxide and 1.1-5.1 ppb for ozone. Pollution estimates for different points in Mazandaran province during holidays and non-holidays indicate higher ozone pollution compared to nitrogen dioxide. Ozone pollution is particularly unhealthy and very unhealthy during holiday periods, especially along the coastal areas, while non-holiday days show cleaner and healthier air quality. The pollution index map illustrates higher ozone pollution in coastal cities during holidays compared to other regions, emphasizing the impact of tourists. This research demonstrates the effectiveness of Sentinel 5 satellite in monitoring air pollution and underscores the significant influence of tourists and transportation on Mazandaran province's air quality. The findings advocate for sustainable tourism practices to mitigate the adverse effects on Mazandaran's air quality during holidays.Keywords: Air Pollution, Air Quality Index, Linear Regression, Sentinel 5, Tourist
-
سابقه و هدف
گرد و غبار پدیده ای رایج در مناطق خشک و نیمه خشک است. از عواملی که در بروز این پدیده نقشدارد، تغییر شرایط آب و هوایی است که منجر به خشکسالی می شو د و خشک شدن دریاچه ها و رودخانه ها باعث ایجادبحران هایی مانند طوفان های ماسه ای شده است. این پدیده منجر به اثرات منفی بر کشاورزی ، آلودگی آب و خاک،بیماری های تنفسی و همچنین چالش های زیست محیطی و اجتماعی مانند کاهش دید و تصادفات جاده ای نیز میگردد . ازآنجایی که خشکسالی های متعدد تاثیر بسزایی در پیدایش و تشدید گردوغبار داشته است، از اینرو مطالعات مربوط به آن مهم محسوب شده است . هدف این پژوهش بررسی رابطه بین شاخص گردوغبار DSI با شاخص خشکسالی بارندگی استانداردشده SPI در استان سمنان است.
مواد و روش هااستان سمنان در منطقه جنوبی رشته کوه های البرز قرار دارد. برای بررسی تاثیر خشک سالی بر میزان گردوغبار از داده های روزانه گردوغبار، بارندگی ماهانه، دما، رطوبت نسبی و تبخیر وتعرق پنج ایستگاه سینوپتیک استان سمنان با طول دوره آماری 15 ساله (2017-2003) در مقیاس سالانه استفاده شد. در طی یک دوره 15 ساله، شاخص شدت خشکسالی (DSI) برای ایستگاه های سینوپتیک واقع در استان سمنان با استفاده از شاخص طوفان گرد و غبار تعیین گردیده و سپس شاخص تجمعی DSI برای استان سمنان محاسبه شده است. در طی یک دوره 15 ساله، شاخص شدت خشکسالی (DSI) برای ایستگاه های سینوپتیک واقع در استان سمنان با استفاده از شاخص طوفان گرد و غبار تعیین گردیده و سپس شاخص تجمعی DSI برای استان سمنان محاسبه شده است. پس از آن، ارزیابی های آماری و تجربی بر روی نوسانات سالانه برای شناسایی روندهای بالقوه انجام شده است. در نهایت، داده ها بر اساس نتایج بدست آمده، دسته بندی شده اند. همچنین از تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی برای ارزیابی همبستگی شاخص بارش استاندارد و طوفان های گرد و غبار استفاده شد در ادامه جهت پهنه بندی از نرم افزار ArcGIS استفاده گردیده است.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد که میانگین دمای سالانه در منطقه طی یک دوره 15 ساله از سال 2003 تا 2017 افزایش یافته است. این گرم شدن سریع باعث خشکسالی شده و در نتیجه افزایش دما، تبخیر و تعرق نیز افزایش یافته و منجر به کاهش بارندگی گردیده است. بررسی ماه به ماه سرعت باد در ایستگاه های مختلف نشان داد که احتمال وقوع گرد و غبار در استان در ماه های ژوئن و جولای که حداکثر سرعت باد غالب است وجود دارد. برعکس، ماه های دسامبر و ژانویه کم ترین وقوع گرد و غبار را تجربه می کنند. تغییرات سالیانه ی DSI (2003 تا 2017) شکل نامنظمی از خود نشان داده و دارای روند نیست بطوریکه در سال 2011 شدت گرد و غبار بالا بوده و در سال بعد کاهش داشته و مشابه آن در 2016 مشاهده گردید. بر اساس شاخص بارندگی استانداردشده SPI، استان سمنان با امتیاز 59/0 در رده خشک سالی نرمال قرار دارد. تجزیه و تحلیل عمیق نمودار همبستگی بین شاخص های بارندگی استانداردشده و DSI نشان می دهد که DSI همزمان با شدت خشک سالی در طول دوره مطالعه افزایش یافته است و هم خوانی به نسبت مناسبی بین شاخص DSI و خشکسالی هواشناسی در منطقه وجود دارد بطوری که هرگاه دوره ترسالی بوده، مقدار DSI به دنبال آن کاسته شده و هرگاه دوره خشک سالی بوده، مقدار شاخص گرد و غبار افزایش یافته است. با این حال، ارتباط معنی داری بین این دو شاخص (P-Value = 0.07 و R2 = 0.22) در طول مدت 15 سال تحقیق وجود ندارد.
نتیجه گیرینتایج همبستگی بین شاخص خشکسالی و شاخص DSI در استان سمنان نشان داد که اگرچه شاخص DSI در طول دوره مورد تجزیه و تحلیل همراه با شدت خشکسالی افزا یش یافته است، اما همبستگی بین ا ین دو معنی دار نبو ده اس ت. با این حال، الگو ی روند شاخص DSI با روند الگوی خشکسالی همخوانی داشت. در نهایت میزا ن ارتباط خشکسا لی و شاخص DSI همواره با توجه به خشکسالی ها و ترسالی ها، نوسان داشته است.
کلید واژگان: شاخص بارش استاندارد، خشکسالی نرمال، رگرسیون خطی، تغییرات اقلیمیIntroductionDust is a common phenomenon in arid and semi-arid regions. One of the factorsthat play a role in the occurrence of this phenomenon is the change in weather conditions, whichleads to drought, and the drying of lakes and rivers has caused crises such as sandstorms. Thisphenomenon leads to negative effects on agriculture, water and soil pollution, and respiratorydiseases, as well as environmental and social challenges such as reduced visibility and roadaccidents. The purpose of this research is to investigate the relationship between the DSI dustindex and SPI standardized precipitation drought index in Semnan Province.
Material and MethodsThe studied area of Semnan Province is located in the southern regionof the Alborz Mountain range. To investigate the effect of drought on the amount of dust, thedaily data of dust, monthly rainfall, temperature, relative humidity and evapotranspiration offive synoptic stations of Semnan Province within a period of 15 years (2003-2017) were usedon an annual scale. During a 15-year period, the drought storm index (DSI) was determined forthe synoptic stations using the dust storm index, and then the cumulative DSI index wascalculated. Afterwards, statistical and experimental evaluations was done on annualfluctuations to identify potential trends. Also, experiment and linear regression analysis wereused to evaluate the correlation of standard precipitation index and dust storms, and Arc GISsoftware was used for zoning.
Results and DiscussionThe results showed that the average annual temperature in the regionhas increased from 2003 to 2017. This rapid warming has caused drought and as a result,temperature, evaporation and transpiration have also increased and led to a decrease in rainfall.A month-by-month survey of wind speed in different stations showed that there is a possibilityof dust in the province in the months of June and July when the maximum wind speed prevails.On the contrary, the months of December and January experienced the least occurrence of dust.The annual changes of DSI (2003 to 2017) showed an irregular shape and do not have a trend.Thus, in 2011, the intensity of dust was high and decreased in the following year, and the samewas observed in 2016. According to the SPI index, Semnan Province was in the normal droughtcategory with a score of 0.59. The in-depth analysis of the correlation chart between thestandardized rainfall indices and DSI showed that the DSI has increased along with the severityof drought during the study period and there is a good correlation between the DSI index andthe meteorological drought in the region, so that when there was a drought period, the value ofDSI decreased and when it was a drought period, the value of the dust index increased.However, there is no significant relationship between these two indicators (p =0.07 andR2=0.22) during the 15-year research period.
ConclusionOur findings indicated an increase in dust from the west to the east of the provincedue to the increase in average dust storm days. Correlation results between SPI and DSI indexshowed that although DSI index increased during the analyzed period along with the severityof drought, the correlation between the two was not significant. However, the DSI index trendpattern was consistent with the drought pattern trend. Finally, the correlation between droughtand DSI has always fluctuated according to droughts.
Keywords: Standard Precipitation Index, Normal Drought, Linear Regression, Climate Change -
تنوع زیستی از ویژگی های ساختاری مهم در اکوسیستم های جنگلی پویا و پیچیده است. یکی از چالش برانگیزترین و مهمترین موضوعات در ارزیابی ساختار اکوسیستم جنگل، درک رابطه بین تنوع زیستی و عوامل محیطی است. جنگل های هیرکانی دارای تنوع زیستی قابل توجهی در سطح جهانی بوده و از ویژگی های خاص و منحصر به فرد برخوردار هستند که باعث تاکید و حساسیت بر حافظت از تنوع زیستی در این جنگلها شده است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر عوامل زنده و غیر زنده بر تنوع و غنای گونه ای درختی در جنگل های هیرکانی از غرب استان گیلان تا شرق استان گلستان می باشد. برای این منظور و جهت رسیدن به این هدف با استفاده از 655 قطعه نمونه ثابت (1/0 هکتاری) تنوع درختان را در سه استان شمالی کشور از شرق تا غرب دریای خزر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ترکیبی از روش های ناپارامتریک شامل، جنگل تصادفی (RF) و ماشین بردار تصمیم گیری (SVM) و مدلهای رگرسیون خطی برای مدل سازی و بررسی رابطه بین تنوع درخت و عوامل زنده و غیر زنده مورد استفاده قرار گرفت. متغیرهای زنده و غیر زنده به ترتیب شامل تعداد درختان در هکتار، قطر برابر سینه، سطح مقطع برابر سینه قطورترین درختان (BAL) ، شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا بود. آماره های ارزیابی شامل ضریب تعیین، خطایRMSE نشان داد مدل جنگل تصادفی در بین مدلهای ارایه شده، بهترین مدل برای تعیین رابطه تنوع زیستی و عوامل محیطی بود و از دقت مناسبی برای تعیین تغییرات تنوع زیستی در سطح جنگلهای شمال کشور برخوردار است.کلید واژگان: ارتفاع سطح دریا، تنوع گونه ای درختی، جنگلهای هیرکانی، رگرسیون خطیBiodiversity is an important structural feature of dynamic and complex forest ecosystems. One of the most challenging and important issues in assessing the structure of forest ecosystems is understanding the relationship between biodiversity and environmental factors. Hyrcanian Forests are considered a biodiversity hotspot in the world and have special and unique features that have led to an emphasis and importance of biodiversity conservation in these forests. The aim of this study was to investigate the effect of biotic and abiotic factors on the diversity and richness of tree species in Hyrcanian Forests from the west of Gilan province to the east of Golestan province. For this purpose, using 655 fixed sample plots (0.1 hectare), the diversity of trees in 3 provinces in the northern Iran from east to west of the Caspian Sea was analyzed. A combination of non-parametric models including random forest (RF) and support vector machine (SVM) and linear regression models were used to investigate the relationship between tree diversity and biotic and abiotic factors. Biotic and abiotic variables included the number of trees per hectare, diameter, respectively. Basal area (BA), Basal Area in Largest tree (BAL), slope, aspect and elevation. Evaluation statistics including the coefficient of determination, RMSE and percentage RMSE error showed that the random forest model was the best model to determine the relationship between biodiversity and environmental factors and has suitable accuracy for determining biodiversity changes in the northern forests of Iran.Keywords: altitude, Tree species diversity, Hyrcanian forests, linear regression
-
زمینه و هدف
ارتباط تغیرات مساحت کاربری کشاورزی و میزان کود شیمیایی مصرفی با تغیرات غلظت نیترات منابع آب زیرزمینی یکی از روشهای مستقیم تاثیرات کاربری کشاورزی بر وضعیت غلظت نیترات وآلودگی آبهای زیرزمینی درهر منطقهای است که میتواند مدیران را در مدیریت مناسب منابع آب زیرزمینی یاری نماید. هدف از این پژوهش بررسی رابطه تغیرات مساحت کاربری کشاورزی وکودشیمیایی مصرفی بر میزان افزایش غلظت نیترات درمنابع آب زیرزمینی در دشت ری میباشد.
روش بررسیدراین مطالعه برای پایش تغییرات کاربری اراضی از تصاویر ماهوارهای لندست 5 و8 برای سالهای 1387، 1390، 1393، 1396 و 1399 استفاده گردید. پس از پردازش تصاویر، مساحت اراضی کشاورزی مورد محاسبه قرارگرفت. با توجه به آمار بدست آمده ازمیزان کود شیمیایی مصرفی و نتایج کیفی آزمایشگاهی تغییرات غلظت نیترات، بررسی اثرات این عوامل برروی یکدیگر ویافتن روابط ریاضی بین متغیرها با روش همبستگی پیرسون ورگرسیون خطی موردآزمون قرارگرفت.
یافته ها:
نتایج نشان میدهد که طی دوره مورد بررسی اراضی با کاربری کشاورزی افزایش و اراضی بایرکاهش یافته است. میزان مصرف کود شیمیایی نیز روند افزایشی داشته است. میزان غلظت نیترات منابع آب زیرزمینی بیانگر این مطلب است که طی دوره مورد بررسی، غلظت نیترات درچاههای آب زیرزمینی افزایش یافته است. تحلیل ضریب همبستگی نیز نشان داد که در سطح خطای یک درصد (سطح اطمینان 99 درصد) رابطه معنیداری بین میزان غلظت نیترات آب زیرزمینی با مساحت اراضی کاربری کشاورزی وحجم کودمصرفی وجود دارد. بدین معنی که هر چقدر مساحت کاربری کشاورزی ومیزان کودشیمیایی افزایش یابد میزان غلظت نیترات منابع آب زیرزمینی نیز افزایش مییابد. درمدل رگرسیونی ارایه شده مقدار مربع (R2) پذیرفته شده برابربا 993/0 است و بیانگر ارتباط نسبتا قوی بین متغیر وابسته (میزان غلظت نیترات آب در منابع آب زیرزمینی) با متغیرهای مستقل (مساحت کاربری کشاورزی و میزان کود شیمیایی مصرفی) میباشد.
بحث و نتیجه گیری:
نتایج حاکی از آن است که با افزایش وسعت اراضی کشاورزی میزان مصرف کودشیمیایی درمنطقه تحقیق افزایش یافته و به علت فرایندآبشویی نیترات ازسطح خاک، میزان غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی روند افزایشی داشته است، که این مساله یکی ازدلایل مهم افزایش غلظت نیترات در چاههای مطالعاتی میباشد.
کلید واژگان: کاربری کشاورزی، کودشیمیایی، غلظت نیترات، ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطیBackground and ObjectiveRelationship between agricultural use area and fertilizer consumed with changes in groundwater nitrate concentrations is one of the direct methods of agricultural use on nitrate concentration and groundwater inflammation in each region that can manage managers in proper management. Help ground water resources. The purpose of this study was to investigate the relationship between changes in agricultural and chemical area of consumed on the increase in nitrate concentrations in groundwater sources in Ray plain.
Research methodIn this study, Landsat 5 and 8 satellite images for the years 2008, 2011, 2014, 2017 and 2020 were used to monitor land use changes. After processing the images, the area of agricultural land was calculated. According to the statistics obtained from the amount of chemical fertilizer consumed and the qualitative laboratory results of nitrate concentration changes, the effects of these factors on each other and the mathematical relationships between the variables were tested with the Pearson correlation and linear regression method.
FindingsThe results show that during the investigated period, agricultural land has increased and barren land has decreased. The consumption of chemical fertilizers has also increased. The level of nitrate concentration of underground water sources shows that during the period under review, the concentration of nitrate in underground water wells has increased. The analysis of the correlation coefficient also showed that at the error level of 1% (99% confidence level) there is a significant relationship between the concentration of nitrates in underground water with the area of agricultural land and the amount of fertilizer used. This means that as the area of agricultural use and the amount of chemical fertilizers increase, the concentration of nitrates in underground water resources also increases. In the presented regression model, the accepted square value (R2) is equal to 0.993 and it indicates a relatively strong relationship between the dependent variable (water nitrate concentration in underground water sources) and the independent variables (agricultural area and the amount of chemical fertilizer used).
Discussion and ConclusionThe results indicate that with the increase in the area of agricultural land, the consumption of chemical fertilizers has increased in the research area, and due to the nitrate leaching process from the soil surface, the nitrate concentration in underground water sources has increased, which is one of the important reasons for the increase in nitrate concentration in the study wells.
Keywords: Agricultural use, Chemical Fertilizers, nitrate concentration, Pearson correlation coefficient, Linear regression -
مدلهای داده مبنا بهعنوان یک جایگزین برای روشهای هیدرولوژیکی در محاسبات مربوط به تخمین رسوب مطرح هستند. هدف پژوهش حاضر مقایسه عملکرد و دقت روشهای هیدرولوژیکی و داده- مبنا در برآورد میزان رسوب معلق بود. بدین منظور دادههای دبی و رسوب در بازه زمانی yr 20 (1399-1380) جمعآوری و سپس میزان رسوب معلق ایستگاه هیدرومتری باغ کلایه بر روی رودخانه الموت در استان قزوین برآورد شد. در این پژوهش از روشهای هیدرولوژیکی شامل منحنی سنجه رسوب، فایو و روش اصلاحگر و روشهای داده-مبنای برنامه ریزی بیان ژن، یادگیری بر پایه نمونه K و رگرسیون خطی استفاده شد. عملکرد روشهای مذکور با معیارهای R، RRMSE و NS مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که به ترتیب روش یادگیری بر پایه نمونه K با معیارهای ارزیابی 94/0 R=، 29/0= RRMSE و 24/0= NS و روش برنامهریزی بیان ژن با 85/0 R=، 59/0= RRMSE و 65/0= NS رسوب معلق را با دقت بیشتری نسبت به سایر روشهای موردمطالعه برآورد کرده است. بدین ترتیب برتری روش های داده-مبنا در برآورد میزان رسوب معلق در منطقه موردمطالعه به اثبات رسید. ازاینروی استفاده از روش های داده-مبنا بهعنوان رقیب و جایگزین روش های هیدرولوژیکی برای تخمین میزان رسوب معلق در مناطقی شبیه با منطقه موردمطالعه توصیه میشود.
کلید واژگان: بیان ژن، رسوب معلق، رگرسیون خطی، روش اصلاح گر، منحنی سنجه رسوبData driven models are proposed as an alternative to hydrological methods in sediment estimation calculations. The aim of this study was to compare the performance and accuracy of hydrological and data-based methods in estimating the amount of suspended sediment. For this purpose, discharge and sediment data were collected in the period of 20 yr (2001-2011) and then the amount of suspended sediment of Bagh Kalayeh hydrometric station on Alamut River in Qazvin province was estimated. In this study hydrological methods including Smearing, FAO and Sediment Rating Curves versus data driven methods including Gene Expression Programming, Instance-Based Learning with parameter K and Linear Regression methods were used. The model performances were compared using two statistical methods of RRMSE and NS. The results showed that two techniques such as IBK model with evaluation criteria of (R = 0.94, RRMSE = 0.29 and NS = 0.24) and the GEP model with (R = 0.85, RRMSE = 0.59 and NS = 0.65) estimated suspended sediment in more accurate way than other studies methods. Thus, the superiority of data-driven methods in estimating the amount of suspended sediment in the study area was proved. Therefore, the use of data-based techniques as a competitor and alternative to hydrological methods to estimate the amount of suspended sediment in areas similar to the study area is recommended.
Keywords: Gene expression programming, linear regression, Sediment Rating Curves, Smearing method, Suspended Sediment -
آلودگی هوا، یک تهدید جهانی برای بهداشت عمومی و محیط زیست، به ویژه در مناطق شهری است. از این رو برای کنترل و برنامه ریزی غلظت آلاینده ها از مدل سازی استفاده می شود. در این مقاله یک مدل بر مبانی رگرسیون خطی به منظور پیش بینی کوتاه مدت CO، PM10 و O3 بر حسب پارامترهای هواشناسی ارایه شده است. داده های پارامترهای هواشناسی شامل رطوبت، فشار، حداقل و حداکثر دما و سرعت باد (سازمان هواشناسی بیرجند) و داده های آلودگی هوا (غلظت CO، PM10 و O3) از اداره کل محیط زیست بیرجند، تهیه و به صورت میانگین روزانه استفاده شد. برای مدل سازی رگرسیون خطی از نرم افزار SPSS.16 استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین ضریب همبستگی برای آلاینده CO با حداقل درجه حرارت، 0/53 و کم ترین ضریب همبستگی با مقدار 0/166 بود. بیش ترین ضریب همبستگی آلاینده PM10 با سرعت باد، 0/33 و کم ترین ضریب همبستگی این آلاینده با فشار، 0/082 به دست آمد. بیش ترین ضریب همبستگی آلاینده O3 با حداکثر درجه حرارت، 0/50 و کم ترین ضریب همبستگی این آلاینده با جهت باد، 0/09 به دست آمد. هم چنین نتایج حاصل از مدل رگرسیون برای آلاینده مونوکسیدکربن در مقایسه با دو آلاینده دیگر، بهتر بود.کلید واژگان: مدل سازی، آلاینده ها، پیش بینی، رگرسیون خطی، پارامترهای هواشناسیAir pollution is a global threat to public and environmental health, especially in urban areas. Therefore, modeling is used to control and planing concentration of pollutants. In this paper, a model is proposed based on linear regression for short term forecasting of CO, PM10 and O3 based on meteorological parameters, and the results are presented. Data of meteorological parameters including humidity, pressure, minimum and maximum temperature, wind speed and wind direction (Birjand Meteorological Organization), and air pollution data (CO, PM10, and O3 concentrations) from the Birjand weather organization were prepared and used as daily average. SPSS16 software was used for linear regression modeling. The results showed that the highest correlation coefficient for CO pollutant with minimum temperature was 0.53 and the lowest correlation coefficient with the value of 0.166 was wtih the wind direction. The maximum correlation coefficient of PM10 contamination with wind speed was 0.33 and the lowest correlation coefficient of this pollutant with a pressure was 0.882. Finally, the highest correlation coefficient of O3 contamination with maximum temperature was 0.50 and also with regard to the regression coefficient obtained for carbon monoxide (R = 0.33) compared to the other two pollutants, has been obtained better.Keywords: Modeling, Pollutants, prediction, linear regression, Meteorological parameters
-
During 2007-2018, a total of 451 specimens of the European grayling Thymallus thymallus from drainage basins of the Neva River, Onega River, Severnaya Dvina River, Pechora River, and the upper Volga River were collected by angling, electrofishing, gill netting, and seine netting. According to the results of the analysis of length-weight relationships, the regression parameter b ranged from 2.83 to 3.25, indicating shifts of the growth pattern, from negative-allometric to positive-allometric. The values of the coefficient of determination were greater than or equal to 0.97. The results of this study are useful for grayling’s stock management and conservation efforts in the region.
Keywords: LWR, linear regression, total weight, standard length, Fish -
هدف از این پژوهش، تحلیل فضایی وضعیت آلاینده PM2.5 و بررسی اثرات فاکتورهای جوی بر روی آن در کلان شهر تهران است. به این منظور از داده های روزانه PM2.5 که توسط شرکت کنترل کیفیت هوا و پارامترهای جوی که توسط سازمان هواشناسی شهر تهران اندازه گیری شده بود استفاده شد. پارامترهای هواشناسی مورد استفاده در این تحقیق شامل: دما (حداقل، میانگین و حداکثر)، رطوبت نسبی (حداقل، میانگین و حداکثر)، سرعت باد (میانگین و حداکثر)، نقطه شبنم و فشار اتمسفری می باشد. برای بررسی فضایی غلظت PM2.5،از روش درون یابی وزن دهی معکوس فاصله، استفاده شد. نتایج مدل وزن دهی معکوس فاصله نشان می دهد که در مناطق 7، 10، 20 و 21 شاهد بیشترین غلظت هستیم. میانگین روزانه غلظت PM2.5 در طول دوره مورد مطالعه نشان داد، بیشترین غلظت در 18 خرداد و کمترین در سوم فروردین بوده است. همچنین میانگین ماهانه نشان می دهد بیشترین غلظت در دی ماه بوده است، در حالی که کمترین غلظت را ماه فروردین به خود اختصاص داده است. غلظت فصلی حاکی از آن است که در فصل زمستان شاهد بیشترین غلظت PM2.5هستیم. در مرحله بعد همبستگی آماری بین PM2.5 و پارامترهای جوی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از همبستگی پیرسن و روش های چندگانه رگرسیون خطی استفاده شد. نتایج همبستگی پیرسن نشان می دهد، PM2.5با فشار هوا و نقطه شبنم همبستگی مستقیم دارد. در حالی که با بارش و سرعت باد همبستگی معکوس دارد. ارتباط بین PM2.5 به عنوان متغیر وابسته و پارامترهای جوی به عنوان متغیرهای مستقل توسط مدل های رگرسیون خطی (Enter و Stepwise)، مورد برسی قرار گرفت. ضریب همبستگی در معادله) Enter 427/0) و Stepwise) 346/0(است. که نشان دهنده توانایی خوب هر دو مدل در پیش بینی مقدار PM2.5 می باشد. نتایج تست میانگین مربعات خطا، نشان می دهد، مدل Stepwise در پیش بینی PM2.5، نسبت به دیگر روش ها مناسب تر است.کلید واژگان: آلودگی هوا، PM2، 5، پارامترهای جوی، درون یابی، همبستگی آماری، رگرسیون خطیThe objective of this study is the surveying spatial analysis of PM2.5 pollutants condition and the effects of atmospheric factors on it in the metropolis of Tehran. For this, the daily PM2.5 data measured by the controlling air quality and atmospheric parameters measured by Meteorological Organization in Tehran was used. The meteorological parameters used in this study include: temperature (minimum, average and maximum), relative humidity (minimum, average and maximum), wind speed (average and maximum), dew point and atmospheric pressure respectively. To study the spatial concentration of PM2.5, inverse distance weighting interpolation method was used. Inverse distance weighting model results show that in regions 7, 10, 20 and 21 have the highest concentration. Daily average PM2.5 concentrations during the study period showed that the highest concentrations at 18 June and the lowest was in the third April. It also shows the monthly average in January was the highest concentrations, while the lowest concentration is assigned to April. Seasonal Concentration shows the highest concentration of PM2.5 in winter season. Then, the statistical correlation between PM2.5 and atmospheric parameters examined. For this purpose, Pearson correlation and multiple linear regression methods were used. Pearson correlation coefficient analysis shows that, PM2.5 has a direct correlation with air pressure and dew point, While a negative correlation with rainfall and wind speed. The relationship between PM2.5 as the dependent variable and atmospheric parameters as independent variables were investigated by linear regression models (Enter and Stepwise). The correlation coefficient in the equation Enter and Stepwise is 0.427 and 0.346 respectively. Which represents the ability of both models to predict the amount of PM2.5. Test Results of Mean Square Error, shows, Stepwise model to predict PM2.5, is more suitable than other methods.Keywords: Air pollution, PM2.5, Atmospheric factors, Interpolation, Statistical correlation, Linear regression
-
آلودگی هوا، یک تهدید جهانی برای بهداشت عمومی و محیط زیست، به ویژه در مناطق شهری است. از این رو برای کنترل و برنامه ریزی غلظت آلاینده ها از مدل سازی استفاده می شود. در این مقاله یک مدل بر مبانی رگرسیون خطی به منظور پیش بینی کوتاه مدت CO، PM10 و O3 بر حسب پارامترهای هواشناسی ارائه شده است. داده های پارامترهای هواشناسی شامل رطوبت، فشار، حداقل و حداکثر دما و سرعت باد (سازمان هواشناسی بیرجند) و داده های آلودگی هوا (غلظت CO، PM10 و O3) از اداره کل محیط زیست بیرجند، تهیه و به صورت میانگین روزانه استفاده شد. برای مدل سازی رگرسیون خطی از نرم افزار SPSS.16 استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که بیش ترین ضریب همبستگی برای آلاینده CO با حداقل درجه حرارت، 0/53 و کم ترین ضریب همبستگی با مقدار 0/166 بود. بیش ترین ضریب همبستگی آلاینده PM10 با سرعت باد، 0/33 و کم ترین ضریب همبستگی این آلاینده با فشار، 0/082 به دست آمد. بیش ترین ضریب همبستگی آلاینده O3 با حداکثر درجه حرارت، 0/50 و کم ترین ضریب همبستگی این آلاینده با جهت باد، 0/09 به دست آمد. هم چنین نتایج حاصل از مدل رگرسیون برای آلاینده مونوکسیدکربن در مقایسه با دو آلاینده دیگر، بهتر بود.
کلید واژگان: مدل سازی، آلاینده ها، پیش بینی، رگرسیون خطی، پارامترهای هواشناسیAir pollution is a global threat to public and environmental health, especially in urban areas. Therefore, modeling is used to control and planing concentration of pollutants. In this paper, a model is proposed based on linear regression for short term forecasting of CO, PM10 and O3 based on meteorological parameters, and the results are presented. Data of meteorological parameters including humidity, pressure, minimum and maximum temperature, wind speed and wind direction (Birjand Meteorological Organization), and air pollution data (CO, PM10, and O3 concentrations) from the Birjand weather organization were prepared and used as daily average. SPSS16 software was used for linear regression modeling. The results showed that the highest correlation coefficient for CO pollutant with minimum temperature was 0.53 and the lowest correlation coefficient with the value of 0.166 was wtih the wind direction. The maximum correlation coefficient of PM10 contamination with wind speed was 0.33 and the lowest correlation coefficient of this pollutant with a pressure was 0.882. Finally, the highest correlation coefficient of O3 contamination with maximum temperature was 0.50 and also with regard to the regression coefficient obtained for carbon monoxide (R = 0.33) compared to the other two pollutants, has been obtained better.
Keywords: Modeling, Pollutants, Prediction, Linear Regression, Meteorological Parameters -
آلودگی آب در دهه های اخیر تهدیدی جدی برای انسان و اکوسیستم های طبیعی تلقی می شود به طوری که بررسی تغییرات کیفیت آب یکی از موضوعات مهم جهت استفاده بهینه از آن است. در این تحقیق به مطالعه آب رودخانه ازنا در ایستگاه هیدرومتری چم زمان به صورت دوره خشک ( فروردین تا شهریور ) و دوره مرطوب ( مهر تا اسفند ) پرداخته شد. به منظور بررسی کیفیت آب از نمودارهای پایپر، شولر، ویلکاکس و سری زمانی استفاده گردید. نتایج آب رودخانه ازنا در نمودار پایپر نشان دهنده تیپ آب های بی کربناته کلسیکی است. در رودخانه مورد مطالعه با توجه به نمودار شولر کیفیت آب از نظر شرب در حد خوب و قابل قبول ارزیابی شد. با توجه به مطالعات آماری، اعمال روش تحلیل مولفه های اصلی بر داده ها موجب شد تا تعداد 11 مولفه اصلی برای داده ها تعیین شود، که سه مولفه اول با بیش از 70% تغییرپذیری، جامعه آماری را توجیه می-کنند. همچنین با توجه به نمودار خوشه ایرسم شده، نمونه ها در چهار خوشه شامل خوشه اول SO4-2 وpH ، خوشه دوم K+، خوشه سوم +Ca2 و در خوشه چهارم، TDS،EC ،Cl-،Mg2+ ،HCO3-،Na+ و TH قرار گرفتند. بیشترین میزان همبستگی بین مجموع مواد جامد محلول و کلر مشاهده شد. با توجه به سطح معنی دار 05/0 در آزمون کولوموگرف – اسمیرونف همه-ی یون های آب رودخانه ازنا دارای توزیع نرمال می باشد. آزمون آنالیز رگرسیون خطی کاتیون ها، آنیون ها و هدایت الکتریکی به عنوان متغیر وابسته در مقابل مجموع مواد جامد محلول به عنوان متغیر مستقل همبستگی بالایی بین TDS با EC و Cl نشان می دهد.کلید واژگان: آزمون PCA، رگرسیون خطی، مولفه های اصلی، همبستگی خوشه ایWater pollution in recent decades is as serious threat to the human and natural ecosystem so that assessing changes water quality are one of the most important topics for desirable use . In this investigation has been studied the Azna river quality in Chamzaman Hydrometric station that used for dry period (April to September) and wet period (October to March).To evaluate the water quality were used the Piper, Schoeller, Wilcox and time-series diagrams. Results water river Azna in Piper diagram indicative water type is calcic bicarbonates. In studied river, according to the graph Schuler is evaluated good and desirable for drinking. According to statistical studies, the methods of data analysis led to be determined 11 principal components for the data set, the first three components with more than 70% variability, statistical population interpret. Also according to the graph plotted cluster the samples is plotted in four clusters contains: the first cluster SO4-2 and pH, second cluster K,third cluster Ca2 and in the fourth cluster TDS, EC, Cl-, Mg2, HCO3-, Na and TH. The highest correlation between the total dissolved solid and chloride is observed. According to meaningful level of 0/05 in Kolmogorov Smirnov, all ions of Azna River have normal distribution. Linear regression analysis of cations, anions and electrical conductivity as the dependent variableversus of total dissolved solids as the independent variable show high correlation between TDS with EC and Cl.Keywords: PCA, Linear regression, main components, cluster correlation
- 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.