multivariate adaptive regression splines
در نشریات گروه آب و خاک-
مدل سازی و تخمین تبخیروتعرق روزانه گیاه مرجع با مدل های محاسبات نرم (مطالعه موردی: ایستگاه الیگودرز)
محاسبه و تخمین تبخیر و تعرق یکی از مهمترین پارامترهای مدیریت آب در پروژه های مهندسی کشاورزی است. هدف از این مطالعه ارزیابی مدل های برنامه ریزی بیان ژن، دسته بندی گروهی داده ها و اسپلاین تطبیقی چندگانه در برآورد تبخیر-تعرق مرجع ایستگاه الیگودرز است. بدین منظور از اطلاعات روزانه مربوط به دوره زمانی 25 ساله (2017-1993) منطقه الیگودرز واقع درشرق استان لرستان استفاده شد. 80 درصد داده ها برای آموزش و 20 درصد مابقی آنها برای آزمون مدل ها در نظر گرفته شد. براساس رگرسیون گام به گام درجه حرارت حداکثر دارای بیشترین تاثیر بر تبخیر-تعرق مرجع است. نتایج مدل سازی نشان داد تنها با داشتن درجه حرارت ماکزیمم و سرعت متوسط باد می توان تبخیر-تعرق را در الیگودرز برآورد کرد. با این دو متغیر و استفاده از مدل برنامه ریزی بیان ژن با دقت 93/0= و (mm/day) 84/0=RMSE، با مدل اسپلاین تطبیقی چندگانه هم با دقت 96/0= و (mm/day) 63/0=RMSE و با مدل دسته بندی گروهی داده ها با دقت 96/0= و (mm/day) 63/0=RMSE، تبخیر و تعرق مرجع را برآورد نمود. مقایسه عملکرد مدل ها نشان داد که مدل اسپلاین تطبیقی چندگانه با مقدار ضریب نش به میزان 963/0 در مرحله آموزش و 962/0 در مرحله آزمون، عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل ها داشته است.
کلید واژگان: اسپلاین تطبیقی چندگانه، برنامه ریزی بیان ژن، دسته بندی گروهی داده ها، رگرسیون گام به گام، مدیریت آبیاریCalculation and estimation of evapotranspiration is one of the most important parameters of water management in agricultural engineering projects. The aim of this study was to evaluate the models of gene expression programming (GEP), group method of data handling (GMDH), and Multivariate adaptive regression spline (MARS) to estimating daily reference evapotranspiration. For this purpose, daily data recorded during the last 25-year period (1993-2017) of Aligudarz region (located in the east of Lorestan province) were used. 80% of the data were used for training and the remaining 20% for testing the models. The modeling results showed that only with the maximum temperature and average wind speed can evapotranspiration be estimated with very good accuracy. The error indices of GEP model in testing stage are , the error indices of MARS and GMDH models are . Comparing the performance of the models showed that the March model performed better than the other models.
Keywords: Farm Water Management, Gene expression programming, Group Method F Data Handling, Multivariate adaptive regression splines, Step-By-Step Regressio -
دمای نقطه شبنم دمایی است که در آن هوا تحت فشار ثابت به صورت اشباع از بخار آب شود. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی توانایی مدل های شبکه های عصبی مصنوعی(ANN) و رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره (MARS) در تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی در ایستگاه سینوپتیک خوی واقع در شمال غرب ایران می باشد. پارامترهای هواشناسی استفاده شده شامل دمای حداقل(Tmin)، دمای حداکثر (Tmax)، دمای متوسط (T)، رطوبت نسبی (RH)، رطوبت نسبی حداقل (RHmin)، رطوبت نسبی حداکثر (RHmax)، تابش خورشیدی (S)، سرعت باد (W)، فشار ایستگاه(Pa (، فشار بخار واقعی(ea) و فشار بخار اشباع (es) بودند. پارامترهای مذکور با ترکیبهای مختلفی به عنوان ورودی به مدلهای مورد استفاده وارد شدند. برای ارزیابی نتایج خروجی مدلها از میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین مطلق خطا (MAE) و ضریب تبیین (R2) به عنوان معیارهای ارزیابی استفاده گردید. بر اساس نتایج حاصله فشار بخار واقعی(e_a) و دمای حداقل(Tmin)، موثرترین پارامترها در تخمین دمای نقطه شبنم بودند. همچنین نتایج نشان داد که دو مدل مورد استفاده از دقت خوبی جهت تخمین دمای نقطه شبنم با استفاده از پارامترهای هواشناسی برخوردار هستند. با این وجود، مدل رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره عملکرد بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی در تخمین دمای نقطه شبنم داشت. در مجموع، در بین همه پارامترها و مدلها، مدل MARS با ورودی فشار بخار واقعی و RMSE= 0.633ºC ، MAE= 0.480ºC و=0.991 R2 برای حالت آزمون دقیق ترین تخمین را از دمای نقطه شبنم نتیجه داد.
کلید واژگان: پارامترهای هواشناسی، خوی، رگرسیون کمانکی تطبیقی چند متغییره، شبکه عصبی مصنوعی، دمای نقطه شبنمDew point temperature is the temperature to which under constant pressure, air becomes saturated with water vapor. The goal of the present research is to evaluate the capability of Artificial Neural Networks (ANN (and Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) for estimating the dew point temperature using meteorological parameters in Khoy synoptic station located in northwest of Iran. Used meteorological data were including maximum air temperature (Tmax), minimum air temperature (Tmin), mean air temperature (T), relative humidity (RH), maximum relative humidity (RHmax), minimum relative humidity (RHmin), solar radiation (S), wind speed (W), station atmospheric pressure (Pa), actual vapor pressure (ea) and saturate vapor pressure (es). The mentioned parameters were entered to the used models with various combinations as inputs. To assess the models outputs results, root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and coefficient of determination (R2) were employed. On the basis of the obtained results, the actual vapor pressure (ea) and minimum temperature (Tmin) were the most effective parameters in estimating dew point temperature. Also, the results showed that two used models have adequate accurate to estimate dew point temperature using meteorological parameters. However, the MARS had better performance than ANN in estimating dew point temperature. In general, among the used models and parameters, the MARS with single input of the actual vapor pressure and RMSE= 0.343ºcMAE= 0.480 ºcو R2 =0.991, results the best estimation for of dew point temperature in the test state.
Keywords: Meteorological parameters, Artificial Neural Networks, Dew point, Khoy, Multivariate Adaptive Regression Splines
- 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.