به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آزمون گاما » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • سعید خسروبیگی بزچلویی، آرش ملکیان*، علیرضا مقدم نیا، شهرام خلیقی سیگارودی
    سیل یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی است که هر ساله باعث تلفات مالی و جانی می شود. تخمین دبی سیلاب یکی از مهم ترین عوامل لازم جهت طراحی و اجرای سازه های آبی است. در چنین مواردی یکی از راه حل های مناسب برای برآورد دبی های حداکثر لحظه ای با دوره بازگشت های مختلف آنالیز منطقه ای سیلاب می باشد. به منظور انجام پژوهش حاضر، تعداد 55 ایستگاه آب سنجی با دوره مشترک آماری 20 ساله پس از رفع نواقص آماری برای انجام کار در نظر گرفته شدند. سپس بر اساس توزیع لوگ پیرسون نوع سوم با کمترین میزان خطا و بیشترین تعداد رتبه اول به عنوان مناسب ترین تابع برازش، مقدار دبی در دوره بازگشت های مختلف برآورد گردید. در ادامه اطلاعات مربوط به انواع متغیرهای فیزیوگرافی، کاربری اراضی، اقلیمی و زمین شناسی جمع آوری شد. پس از جمع آوری اطلاعات مربوط به کلیه متغیرهای مستقل با استفاده از آزمون گاما مهم ترین متغیرهای موثر بر دبی های حداکثر لحظه ای شامل مساحت، تراکم زهکشی، حداکثر بارندگی 24 ساعته و محیط حوزه آبخیز انتخاب و مدل سازی با استفاده از روش های مدل سازی جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان در نرم افزار R انجام پذیرفت و میزان کارایی این دو روش بر اساس نمایه های آماری ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارایی ناش و ساتکلیف (CE) مشخص شد. با ضریب کارایی 74 تا 83 درصد، خطای 05/3 تا 11/32 متر مکعب و ضریب تبیین 76 تا 91 نسبت به نسبت به مدل جنگل تصادفی از دقت بالاتری برخوردار می باشند.
    کلید واژگان: آزمون گاما, توزیع لوگ پیرسون نوع سوم, دوره بازگشت, دبی حداکثر لحظه ای, ماشین بردار پشتیبان}
    Saeid Khosrobeigi Bozchelui, Arash Malekian *, Alireza Moghaddam Nia, Shahra, M Khalighi
    Flood is one of the most devastating natural disasters, causing financial and human losses each year. At the same time, many rivers in Iran's watersheds lack complete and accurate statistics and information. On the other hand, estimating the flow of floods is one of the most important factors for the design and implementation of water structures. In such cases, one of the appropriate solutions to estimate the maximum flow rate with different return periods is flood analysis. In order to conduct the present study, 55 hydrometric stations with a common statistical period of 20 years were considered to perform the work after the statistical deficiencies were eliminated. Then, based on the distribution of the third type of Pearson logo with the lowest error rate and the highest number of first rank as the most suitable fit function, the amount of discharge in different return periods was estimated. The following information was collected on the types of physiography, land use, climate and geology variables. After collecting information about all independent variables using Gamma test, the most important variables affecting the maximum instantaneous flow, including area, drainage density, maximum 24-hour rainfall and watershed environment, were selected and modeled using methods. Random forest modeling and support vector modeling were performed and their efficiency was determined based on statistical indicators With an efficiency coefficient of 74 to 83%, the error of 3.05 to 32.11 m3 and the coefficient of explanation of 76 to 91 are more accurate than the random forest model.
    Keywords: Gamma test, Lo Pearson III distribution, Return period, Maximum instantaneous discharge, Support vector machine}
  • فریبرز احمدزاده کلیبر*، مهدی فولادی پناه

    استفاده از تابع های انتقالی برای پیش بینی پارامترهای رطوبتی خاک به عنوان روش های علمی و در عین حال اقتصادی مورد تاکید و پژوهش پژوهشگران است. در این پژوهش، ظرفیت زراعی (FC) و نقطه پژمردگی دایم (PWP) خاک با استفاده از سه تابع انتقالی رگرسیونی (خطی و غیرخطی)، مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) و مدل برنامه ریزی بیان ژن (GEP) براساس سه شاخص ارزیابی عملکرد ضریب تعیین (R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و نسبت اختلاف توسعه یافته (DDR) در دشت ارسباران در شمال غرب ایران شبیه سازی شده است. پارامترهای مستقل شامل درصد رس (Cl)، درصد سیلت (Si)، درصد شن (Sa)، درصد مواد آلی (OC)، چگالی ظاهری (ρb) و چگالی حقیقی (ρs) خاک بودند که با استفاده از آزمون گاما، متغیرهای درصد Si، ρb و ρs برای پیش بینی پارامتر FC و متغیرهای ρb و ρs برای پیش بینی پارامتر PWP انتخاب شدند. نتیجه پژوهش نشان داد هر سه تابع انتقالی قادر به پیش بینی FC و PWP هستند اما مدل SVM دارای بهترین عملکرد در میان این سه گروه تابع انتقالی است به طوری که مقدار شاخص های (R2، RMSE، DDRmax) در فرایندهای آموزش و آزمون برای پارامتر FC به ترتیب (0/9908، 0/5517، 17/50) و (0/9785، 0/7004، 11/62) و برای پارامتر PWP به ترتیب (0/9872، 0/5764، 2/85) و (0/8389، 1/187، 3/09) به دست آمدند.

    کلید واژگان: آزمون گاما, الگوریتم هوشمند, مدل فراابتکاری, ارزیابی عملکرد, ظرفیت زراعی, نقطه پژمردگی دائم}
    F. Ahmadzadeh Kaleibar*, M. Fuladipanah

    Using transfer functions to predict soil moisture parameters has been considered strictly a scientific and economical method among researchers. In this research, field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP) of soil were predicted using classic regression (linear and non-linear), support vector machine (SVM) algorithm, and gene programming expression (GEP) algorithm based on three performance assessment criteria as determination of coefficient (R2), root mean square error (RMSE), and standardized developed discrepancy Ratio (DDR) in the Arasbaran plain in the northwest of Iran. Independent parameters were determined as clay percent (Cl), silt percent (Si), gravel percent (Sa), organic carbon (OC), bulk density (ρb), and actual density (ρs) which (S, ρb, ρs) and (ρb, ρs) were opted to predict FC and PWP using Gamma test, respectively. The results showed that each three transfer functions are capable to simulate FC and PWP parameters but the SVM algorithm is the superior predictor among the three functions so the values of (R2, RMSE, and DDRmax) of training and testing phases for FC were obtained (0.9908, 0.5517, 17.50), (0.9785, 0.7004, 11.62) and those of PWP were calculated (0.9782, 0.5764, 2.85) and (0.8389, 1.187, 3.09), respectively.

    Keywords: Gama test, Intelligent algorithm, Meta heuristic model, Performance assessment, Filed capacity, Permanent wilting point}
  • سکینه شیرزائی*، علی بیات کشکولی، سعیدرضا فرخ پیام
    خواص فرآورده های مرکب چوبی حاصل ازمتغیرهای کنترلی یا به عبارت دیگر ماشین های فرآیندی کارخانه است. شناسایی این نقاط حساس از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا به کنترل کننده های خط تولید کارخانه این امکان را می دهد که بتوانند خط تولید و کیفیت محصول را به شکل کاملا مهندسی تنظیم نمایند و یا مطالعه دقیق تری از رفتار مواد و فرآیند داشته باشند. متغیرهای ورودی این کارخانه از سه شیفت کاری به تعداد 154 ردیف داده متناظر با همدیگر و با خصوصیات خروجی هستند. متغیرهای ورودی کارخانه شامل متغیرهای درصد رطوبت خرده چوب، دانسیته خرده چوب، دانسیته کیک، درجه حرارت مواد، مقدار مصرف چسب به درصد، مقدار مصرف چسب به کیلوگرم، رطوبت الیاف و سرعت پرس و داده های اندازه گیری شده شامل دانسیته، مدول خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، رطوبت تخته و واکشیدگی ضخامت می باشد. پس از نرمال سازی داده ها، مقدار تاثیر متغیرهای ورودی بر هرکدام از خواص تخته فیبر با روش شبکه عصبی مصنوعی و براساس معیارهایی مانند آزمون گاما و درصد خطا مشخص شد. نتایج نشان دادند که تمامی متغیرهای ورودی بر خصوصیات خروجی تخته فیبر اثرگذار می باشند و ترتیب اثرگذاری متغیرها به نوع خصوصیات بستگی دارد. اثر متغیرهایی مانند دانسیته کیک الیاف تقریبا بیشتر از بقیه متغیرها بود. برخی متغیرهای ورودی مانند مقدار چسب به کیلوگرم بر روی خواص تخته فیبر با دانسیته متوسط اثر کمتری دارند و این متغیر در خط تولید برخی کارخانه ها ثابت در نظر گرفته می شود. همبستگی بالای مقدار پیش بینی با مقدار واقعی خروجی ها و درصد خطای کم آن اعتبار بالای پیش بینی ها را نشان داد که به ترتیب بالای 9/0 و کمتر از 9 درصد بود.
    کلید واژگان: آزمون گاما, خواص مکانیکی, خواص فیزیکی, تخته فیبر با دانسیته متوسط}
    Sakineh Shirzaei *, Ali Bayatkashkoli, Saeed Reza Farrokhpayam
    The properties of wood composite products are due to the control variables of factory machines. Identifying these sensitive places is of particular importance, because it allows the operator to be able to adjust the production line and product quality in a completely engineered way. Also, it allows operator to have a more detailed study of material and process behavior. Factory available data are including variables of moisture content of chips, chips density, density Mat, material temperature The amount of glue used in percent, the amount of glue used in kilograms, fiber moisture and press speed, and also properties of density, flexural modulus, modulus of elasticity, internal bonding, board moisture and thickness swelling. The effect of input variables on each of the properties of fiberboard was determined by artificial neural network method. The results show that all of the input variables have affected on the output properties of fiberboard and the order in which the influential variables are depends on the type of properties. The effect of variables such as density Mat is almost greater than other variables. Some input variables, such as the, the amount of glue used in kilograms, have less effect on the properties of fiberboard with medium density, and this variable is considered constant in the production line of some factories. The high correlation between the prediction value and the actual value of the output and its low mean absolute percent error indicates the high validity of the prediction that have a high value of 0.9 and less than 9%, respectively.
    Keywords: Gamma test, Mechanical properties, physical properties, Medium density fiberboard}
  • مهدی ماجدی اصل*، مهدی فولادی پناه

    توزیع عمقی سرعت در پرش هیدرولیکی به دلیل پیچیدگی های اندازه گیری و محاسباتی به عنوان یکی از موضوع های مهم و در حال بررسی میان پژوهشگران مطرح می باشد. در این تحقیق، عملکرد مدل های هوشمند GEP و SVM در تعیین توزیع عمقی سرعت در پرش هیدرولیکی مستغرق در پایین دست دریچه کشویی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از 312 داده آزمایشگاهی استفاده شده است. با استفاده از تحلیل ابعادی پارامترهای بی بعد ورودی به مدل های هوشمند شامل عدد فرود بالادست (Fr1)، عدد فرود پایاب (Fr3)، نسبت عمق بالادست دریچه به عمق پایاب ، نسبت بازشدگی دریچه به عرض کانال و نسبت عمق اندازه گیری به عرض کانال معین شدند. با استفاده از آزمون گاما، استفاده از هر پنج پارامتر بی بعد به عنوان بهترین ترکیب برای پیش بینی توزیع عمقی سرعت تعیین شد. داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده نرمال سازی شدند. از بین دو کلاس طبقه بندی Nu-SVM و C-SVM، الگوریتم اول به ازای مقدار پارامترهای تنظیمی γ و Nu به ترتیب برابر با 2/1 و 486/0 با تابع کرنل از نوع RBF به عنوان الگوریتم برتر برای SVM انتخاب شد. عملکرد مدل های هوشمند Nu-SVM  و GEP با استفاده از شاخص های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار شاخص های (RMSE, R2,) در فرآیند آزمون برای الگوریتم های Nu-SVM و GEP به ترتیب (4489/0، 9770/0، 09588/0) و (3588/0، 9718/0، 1161/0) هستند که نشان از برتری الگوریتم Nu-SVM دارد. همچنین طبق آزمون گاما، ترتیب تاثیرگذاری پارامترهای بی بعد موثر بر روی پروفیل عمقی سرعت به صورت ، Fr1، ، Fr3 و  به دست آمد.

    کلید واژگان: آزمون گاما, الگوریتم برنامه ریزی بیان ژن, الگوریتم ماشین بردار پشتیبان, پرش هیدرولیکی, سرعت جریان}
    Mahdi Majedi-Asl *, Mehdi Fuladipanah

    Vertical velocity distribution at hydraulic jump is one of the challenging and significant issues among researchers because of the complexity of measurement and calculations. In this research, the application of the SVM and GEP intelligent models has been considered to determine the vertical velocity profile at the submerged hydraulic jump downstream of a sluice gate. Laboratory measured data of number 312 has been used in the simulation. Using dimensional analysis, dimensionless input parameters were introduced to models including  upstream Froud number (Fr1), Tail water Froud number (Fr3), the ratio of upstream flow depth to the tailwater depth , the ratio of the gate opening to the channel width , and the ratio of vertical distance from the channel bed to the channel width . Using the gama test, all five parameters were determined as the optimum combination to simulate velocity profile. Of two Nu-SVM and C-SVM classification models, the first one was opted as optimum model of the SVM algorithm with RBF Kernel function with the setting parameters γ and Nu of values 1.2 and 0.486, respectively. The performance of the Nu-SVM and the GEP intelligent,models were assessed using statistical criteria. The results showed that the values of (RMSE, R2, ) indices for the test phase of the Nu-SVM and the GEP algorithms are (0.09588,0.9770,0.4489) and (0.1161,0.9718,0.3588) respectively; illustrating the superiority of the Nu-SVM algorithm. Also, according to the gana test, the arrangment of the effective dimensionless parameters on the velocity profile is , Fr1, , Fr3 and .

    Keywords: Flow Velocity, Gamma Test, Hydraulic jump, Gene expression programming, Support Vector Machine}
  • ابوالفضل مساعدی*، الیاس رمضانی پور، منصور مصداقی، مریم تاج بخشیان
    امروزه فرسایشخاک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلی متر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده شهرستان های مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهم ترین عوامل موثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روش های تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مولفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه می کنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مولفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچان رودی آبراهه اصلی از مولفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مولفه سوم، مهم ترین عوامل موثر بر تولید رسوب معلق می باشند. درصد حضور هر یک از 12 متغیر مورد بررسی در میان نود ترکیب برتر براساس آزمون گاما نشان داد که پنج پارامتر میانگین دبی سالیانه، طول آبراهه اصلی، مساحت حوضه، میانگین بارش سالیانه و درصد رخنمون سنگ های حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر تولید و انتقال رسوب معلق هستند. در نتیجه اگر هدف تهیه مدلی با بیشترین دقت برآورد رسوب معلق باشد، مدل 12 متغیره حاصل از آزمون گاما، و در صورتی که هدف تهیه مدلی با کم ترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مولفه های اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد می گردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کم ترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آن ها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مولفه های اصلی پیشنهاد می گردد.
    کلید واژگان: آزمون گاما, بارش سالیانه, تجزیه به مولفه های اصلی, رسوب معلق}
    A. Mosaedi *, E. Ramezanipour, M. Mesdaghi, M. Tajbakhshian
    Introduction
    Soil erosion and sediment transportation decrease water resources, and cause many social and economic problems. On the other hand, sediment transportation by rivers causes problems such as water quality degradation, reservoirs sedimentation, redirect of rivers, or decrease in their transportability. Therefore, finding the proper methods in sediment yield study in watersheds is essential in planning and management of land and water resources.  Climatic characteristics, physiography, geology, and hydrology of basins are the most effective factors in producing and transporting sediments according to several sources, but the role and impact of some factors are more pronounced than the others in different areas. As a result, the objective of this study was to investigate and identify the most important climatic, physiographic, geological, and hydrological factors in several watersheds of the northeastern part of Iran, by applying Gamma Test (GT) and principal component analysis (PCA) techniques.
    Materials and Methods
    In this study, the data of discharge flow and suspended sediment concentration, and daily flow discharge recorded in 15 hydrometric stations in Mashhad and Neyshbour restricts and required maps were provided from the Regional Water Company of Khorasan Razavi, Iran. After drawing statistical bar graph period of suspended sediment, daily discharge, annual precipitation, and relatively adequate data, stations with the longest period and with the lowest deficit data were selected to determine the common statistical periods. Therefore, in this study, the time period of 1983-1984 to 2011-2012 was selected, and the run test was applied to control data quality and homogeneity. Then, the most effective factors of sediment yield were determined by principal component analysis (PCA) and Gamma Test (GT).
    Results and Discussion
    The results of the principal component analysis showed that 90 percent of the first five components justify the changes. Among the factors, area and gross gradient of the mainstream from the first component, the average annual flow rate of mainstream, meandering waterways of the mainstream from second component, and drainage density of third component were identified as the most important influencing factors on suspended sediment production. Ninety superior combinations of 1500 proposed combinations were obtained by Gamma Test to evaluate the effects of each parameter on suspended sediment yield. To determine the order of importance of the entered parameters, first, Gamma Test was performed on all 12 parameters. Gamma values of all cases for each proposed combination were compared. The results showed that the impact of these statistics was lowered by eliminating high gamma parameters and the removal of low values. The data analysis revealed that the low levels of gamma and high accuracy of ratio to find the desired outputs from entries. By lowering the gradient, the complexity of the model was lowered and more suitable model was provided. As a result, high levels of gradient represented the complexity of the final model. The results of the percentage values of each of the 12 variables were considered among the superior equations for estimating the suspended sediment composition. In this regard, the mean annual discharge, main channel length, area, average annual rainfall, and percentage of the outcrop of erosion sensitive rocks with a total of 63 percent of the proposed equations were the most important factors affecting the sediment yield in the study area. The average height parameter of area, the average and gross slope of the mainstream had the lowest presence among the optimized compounds.
    Conclusion
    Based on the results of the principal component analysis, the two factors of basin area and gross slope of the mainstream were selected as the most important factors affecting the amount of annual suspended sediment load, respectively. Based on the results of the Gamma Test, 12 main variables affecting suspended sediment load were identified and the effect of each of them on the production and transport of suspended sediment was determined. Based on the comparison of the results of the two methods of PCA and GT, it can be concluded that if the purpose of research or study is to prepare a model with the highest accuracy in estimating suspended sediment load, the 12-variable model of GT includes factors related to physiographical, geological, climatic and hydrological factors are suggested. However, if the preparation of a model with appropriate accuracy and a limited number of input variables is considered, a 5-variable model derived from the PCA method is proposed. At the same time, if the purpose is to prepare a model with the least input variables and their easy access and calculation and initial estimation of suspended sediments, a bivariate model (based on basin area and gross slope of the mainstream factors) resulting from PCA is proposed. According to the results of the present study, it can be concluded that the study of more parameters has provided grounds for evaluating their importance in sediment yield. Finally, due to the correlation of many parameters with each other, a limited number of parameters that have a more important role in suspended sediment estimation, were selected. Another finding of this study is the increase in the accuracy of the sediment model’s preparation due to achieving more important and effective parameters in sediment yield and identifying them in order to investigate the best sediment management measures in watersheds. It is suggested that similar research should be done in other watersheds with different conditions in terms of climatic conditions, topography, geology, and so on.
    Keywords: annual rainfall, Gamma test, Principal component analysis, Suspended sediment}
  • مسعود پورغلام آمیجی، خالد احمدآلی*، عبدالمجید لیاقت

    این پژوهش با هدف تعیین موثرترین ویژگی ها بر هزینه سامانه های آبیاری قطره ای در چهار بخش شامل هزینه ایستگاه پمپاژ و سیستم کنترل مرکزی (TCP)، هزینه لوازم داخل مزرعه (TCF)، هزینه نصب و اجرای داخل مزرعه و ایستگاه پمپاژ (TCI) و هزینه کل (TCT) انجام شد. ابتدا داده ها و اطلاعات 100 پروژه آبیاری قطره ای اجراشده در نقاط مختلف کشور، جمع آوری گردید و بانک اطلاعاتی شامل 39 متغیر مهم و تاثیرگذار در هزینه بخش های ذکرشده، تهیه شد. بر اساس تحلیل حساسیت انجام شده، بهترین معیارهای ارزیابی در بخش TCP به دست آمد و مقدار عددی آماره گاما، خطای مطلق قابل انتظار، آماره گرادیان، خطای استاندارد آماره گاما، ضریب تبیین و شاخص V-Ratio به ترتیب برابر با 0/048، 0/219، 0/008، 0/024، 0/87 و 0/192 ثبت شد که این بیانگر همبستگی بالای متغیرهای مورد مطالعه با هزینه بخش مذکور است. برای یافتن ترکیب بهینه از داده ها جهت مدل سازی هزینه ، از سه روش الگوریتم ژنتیک (GA)، تپه نوردی (HC) و تعبیه کامل (FE) استفاده شد. نتایج این بخش نشان داد که تعداد متغیرهای مورد نیاز و ترکیب بهینه ورودی که در روش های GA و HC به ترتیب حدود 40 درصد و 90 درصد از متغیرها (به ترتیب 16 و 35 متغیر) در امر مدل سازی دخیل بودند، در روش FE به 20 درصد رسیده و فقط هشت متغیر جهت مدل سازی هزینه انتخاب شده است که نتایج این روش به عنوان مدل برتر انتخاب گردید. همچنین نتیجه مدل هیبرید نشان داد زمانی که از پنج متغیر QT (l/s) (مقدار کل دبی آب قابل دسترس)، SR (m) (فاصله ردیف گیاهان)، QE (l/s) (دبی گسیلنده)، T (h) (تعداد ساعات کاری در شبانه روز) و NIT (n) (تعداد نوبت های آبیاری) به عنوان ترکیب بهینه ورودی جهت مدل سازی هزینه سامانه های آبیاری قطره ای استفاده شود، ساده ترین و بهینه ترین مدل به دست می آید. ب

    کلید واژگان: آزمون گاما, الگوریتم ژنتیک, تپه نوردی, تعبیه کامل, آبیاری تحت فشار}
    Masoud Pourgholam Amiji, Khaled Ahmadaali *, Abdolmajid Liaghat

    this study aims to determine the most effective features on the cost of drip irrigation systems in four parts, including the Cost of pumping station and central control system (TCP), Cost of on-farm equipment (TCF), Cost of installation and operation on-farm and pumping station (TCI) and Total cost (TCT). First, data of 100 drip irrigation projects implemented in different parts of the country were collected and it was prepared a database containing 39 important and influential variables in the cost of the mentioned parts. Based on the sensitivity analysis, the best evaluation criteria were obtained in TCP and the numerical amount of gamma statistic, Expected Absolute Error, Gradient statistic, Standard Error of Γ, coefficient of determination (R2), and V-Ratio index were recorded as 0.048, 0.219, 0.008, 0.024, 0.87 and 0.192, respectively, which indicate the high correlation between the experimental variables and the cost of the corresponded sector. To find the optimal combination of data for cost modeling, we used Genetic Algorithm (GA), Hill Climbing (HC), and Full Embedding (FE). The results showed that the number of required variables and the optimal input combination, which covered 40 and 90% of the variables (16 and 35 variables, respectively) in GA and HC method reached 20% in the FE method and only eight variables were selected for cost modeling and also the results of this method were selected as the superior model. Moreover, the result of the hybrid model revealed the simplest and most optimal model was obtained when QT (l/s) (total amount of available water flow), SR (m) (plant row spacing), QE (l/s) (emitter flow), T (h) (number of working hours per day) and NIT (n) (number of irrigation shifts) were used as the optimal input combination to modeling the cost of drip irrigation systems.

    Keywords: Gamma Test, Genetic Algorithm, Hill Climbing, Full Embedding, Pressurized irrigation}
  • سید حسین روشان*، کاکا شاهدی، محمود حبیب نژاد روشن

    شبیه سازی فرایند بارش- رواناب در حوضه آبخیز از نقطه نظر درک بهتر مسایل هیدرولوژیک، مدیریت منابع آب، مهندسی رودخانه، سازه های کنترل سیل و ذخیره سیلاب اهمیت ویژه ای دارد. در این تحقیق، به منظور شبیه سازی فرایند بارش- رواناب از داده های بارش و دبی جریان در دوره زمانی 1396-1376 استفاده شد. بعد از کنترل کیفی و صحت داده ها، تاخیر بارش و دبی با استفاده از ضرایب خودهمبستگی، خود همبستگی جزیی و همبستگی متقارن در نرم افزار R Studio مشخص شد. سپس پارامترهای موثر و ترکیب بهینه نیز به روش آزمون گاما تعیین و برای اجرای مدل تحت سه سناریوی مختلف در نرم افزار MATLAB مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آزمون گاما نشان داد که پارامترهای بارش روز جاری، بارش یک روز قبل، دبی روز قبل و دو روز قبل دارای بیشترین تاثیر در دبی خروجی حوضه هستند. همچنین ترکیب های Pt Qt-1 و Pt Pt-1 Qt-1 Qt-2 Qt-3 مناسب ترین ترکیب بهینه ورودی برای مدل سازی انتخاب شدند. نتایج مدل سازی نشان داد که در مدل ماشین بردار پشتیبان تابع کرنل پایه شعاعی (RBF) نسبت به کرنل های چندگانه و خطی دارای عملکرد بهتری است. همچنین کارایی مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) نسبت به مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) با تابع کرنل پایه شعاعی (RBF) بهتر است.

    کلید واژگان: آزمون گاما, ترکیب بهینه, محاسبات نرم, شبکه عصبی مصنوعی, ماشین بردار پشتیبان, حوضه آبخیز کارون شمالی}
    S. H. Roshun*, K. Shahedi, M. Habibnejad Roshan, J. Chormanski

    The simulation of the rainfall-runoff process in the watershed has particular importance for a better understanding of hydrologic issues, water resources management, river engineering, flood control structures, and flood storage. In this study, to simulate the rainfall-runoff process, rainfall and discharge data were used in the period 1997-2017. After data qualitative control, rainfall, and discharge delays were determined using the coefficients of autocorrelation, partial autocorrelation, and cross-correlation in R Studio software. Then, the effective parameters and the optimum combination were determined by the Gamma test method and used to implement the model under three different scenarios in MATLAB software. Gamma test results showed that todaychr('39')s precipitation parameters, precipitation of the previous day, discharge of the previous day, and discharge of two days ago have the greatest effect on the outflow of the basin. Also, the Pt Qt-1 and Pt Pt-1 Qt-1 Qt-2 Qt-3 combinations were selected as the most suitable input combinations for modeling. The results of the modeling showed that in the support vector machine model, the Radial Base kernel Function (RBF) has a better performance than multiple and linear kernels. Also, the performance of the Artificial Neural Network model (ANN) is better than the Support Vector Machine model (SVM) with Radial Base kernel Function (RBF).

    Keywords: Gamma test, Optimum combination, Soft calculations, Artificial neural network, Support vector machine, North Karun watershed}
  • محمدعلی زنگنه اسدی*، ابوالقاسم امیراحمدی، مهناز ناعمی تبار

    با توجه به شرایط طبیعی ایران، بی توجهی به موضوع سیلاب‏‏ها می‏تواند خسارت‏های جبران ناپذیری به بار آورد که در این میان، برآورد سیلاب و پهنه ‏بندی نواحی سیل گیر اهمیت بسیار زیادی در کنترل خطرات دارد. بنابراین، پهنه ‏بندی بر اثر تغییرات اقلیمی، امری ضروری است. از این رو، در پژوهش حاضر به منظور بررسی خطر‏پذیری سیلاب در حوضه‏ های منتخب خراسان رضوی با استفاده از مدل ویکور، L-THIA و شبکه عصبی مصنوعی انجام شده است. سپس، از متغیرهای چهارده گانه موثر بر وقوع سیلاب شامل اقلیم، کاربری اراضی، ارتفاع، تراکم زهکشی، واحدهای ژیومورفولوژی، لیتولوژی، ارتفاع رواناب، نفوذپذیری، شیب و جهت آن، فاصله از آبراهه، بارش، دما و خاک استفاده شده است. نتایج نشان داد از میان عوامل نامبرده، پارامترهای اقلیم، کاربری اراضی، شیب، تراکم زهکشی، فاصله از آبراهه، بارش، خاک و واحدهای ژیومورفولوژی بر اساس محاسبات آماری تاثیر بیشتری را در وقوع سیلاب دارند. ارزیابی کمی و کیفی نتایج با استفاده از آماره ‏های گوناگون نشان داد مدل ‏L-THIA‏، با گامای 8/0 بیشترین مقدار همبستگی را با لایه‏ های اولیه دارد و از دقت و کارایی بیشتری نسبت به دو مدل ویکور و شبکه عصبی مصنوعی در پیش ‏بینی سیلاب برخوردار است.

    کلید واژگان: آزمون گاما, پهنه ‏بندی, حوضه‏ های آبریز, سیلاب, مدل‏سازی}
    Mohammad Ali Zanganeh Asadi *, Abolghasem Amirahmadi, Mahnaz Naemi Tabar

    Considering the natural conditions of Iran, not paying attention to floods can cause irreparable damages, among which flood estimation and zoning of floodplain areas are very significant in controlling hazards, so zoning of climate change is necessary. The present study aims to investigate the risk of floods in selected basins of Khorasan Razavi using the VIKOR, L-THIA, and ANT models. Then, fourteen variables affecting the occurrence of floods including climate, land use, altitude, drainage density, geomorphological units, lithology, runoff height, permeability, slope and direction, distance to rivers/waterways, precipitation, temperature, and soil were used. The results showed that among the mentioned variables, climate parameters, land use, slope, drainage density, distance to rivers/waterways, precipitation, soil, and geomorphological units have greater effects on the occurrence of floods according to statistical calculations. Quantitative and qualitative evaluation of the results using various statistics showed that the L-THIA model, with a γ=0.8, had the highest correlation with the primary layers and was more accurate and efficient than the two VIKOR and ANT models in flood prediction.

    Keywords: Flood, Basins, Gamma test, modeling, zoning}
  • امین دلارامی، احمد غلامعلی زاده*، اسما شعبانی

    یکی از مراحل مهم و پیچیده برای مدل سازی غیرخطی، پیش پردازش داده های ورودی به منظور انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها در مدل می باشد. در این مطالعه آزمون گاما برای انتخاب ترکیب بهینه متغیرهای ورودی در مدل سازی پتاسیم قابل جذب استفاده شد. برای تعیین بهینه تعداد داده های مورد نیاز برای مدل سازی از آزمون M استفاده شد. به منظور مدل سازی تعداد هشت متغیر ورودی استفاده گردید. مدل سازی پتاسیم قابل جذب با استفاده از تعداد نقاط بهینه، متغیرهای منتخب با خوشه بندی کاهشی در سیستم عصبی فازی انجام شد. نتایج نشان داد که شش متغیر شامل (درصد رس، سیلت، ماده آلی، هدایت الکتریکی، رطوبت اشباع و pH) ترکیب بهینه متغیرها در مدل سازی پتاسیم قابل جذب در منطقه میانکنگی می باشند. همچنین با استفاده از خروجی آزمون M تعداد 112 داده (60 درصد داده ها) برای بخش آموزش مدل سازی مناسب تشخیص داده شد. نتایج حاکی از این واقعیت است که روش M در قسمت آموزش از دقت و سرعت مناسبی نسبت به روش آزمون و خطا در یافتن تعداد مناسب داده های ورودی، برخوردار می باشد. نتایج حاصل از مدل سازی نیز بیانگر آن بود که روش عصبی فازی توانایی و عملکرد بالایی در برآورد مقدار پتاسیم قابل جذب در خاک های منطقه میانکنگی را داشته است (R2=0.90 و RMSE=4.27). همچنین، در این تحقیق، در راستای مدل سازی و پیش بینی پتاسیم قابل جذب، درصد کربن آلی مهمترین ورودی شناخته شد.

    کلید واژگان: آزمون M, آزمون گاما, پتاسیم قابل جذب, عصبی فازی, ویژگی های زودیافت}
    Amin Delarami, Ahmad Gholamalizadeh *, Asma Shabani

    One of the important and complex steps for nonlinear modeling is pre-processing of input data in order to select the appropriate combination of them in the model. The gamma test was used to select the optimal combination of input variables for available potassium modeling in this study. The M test was used for determining the optimal number of data needed for modeling. Eight input variables were used for modeling. Modeling the available potassium was done by the number of optimum points and selected variables with subtractive clustering in the fuzzy neural system. The results showed that six variables (clay percentage, silt, organic matter, electrical conductivity, saturation moisture and pH) are the optimal combination of variables in modeling the available potassium in Mian-Kangi region. Also, 112 of measured data (60%) were considered as suitable data for the modeling training section using the M test results. The results indicated that the M method has better accuracy and speed than the trial and error method for finding the appropriate number of input data in training section. The results of modeling also indicated that the fuzzy neural method has high capability and performance in estimating the amount of available potassium in the soil of Mian-Kangi region (R2 = 0.90 and RMSE = 4.27). Also, organic carbon percentage was the most important input for modeling and predicting the amount of available potassium.

    Keywords: M test, Gamma Test, Available potassium, Fuzzy neural, Fast measured properties}
  • جابر صالح پور، افشین اشرف زاده*، سید علی موسوی

    مدیریت مناسب حوضه های آبریز نیازمند در اختیار داشتن پیش بینی های دقیق و قابل اطمینان از دبی رودخانه هاست. در سالیان اخیر، مدل های داده مبنا و به ویژه مدل های مبتنی بر هوش مصنوعی، در زمینه های مختلف مرتبط با منابع آب با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، تحلیل عدم قطعیت این مدل ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، عدم قطعیت خروجی پنج مدل مبتنی بر هوش مصنوعی شامل مدل هایی از نوع ماژولار، PCA، TLRN، ANFIS و SVM در پیش بینی دبی ماهانه حبله رود، با استفاده از کمیت های 95PPU، p-factor و d-factor مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از داده های ثبت شده از متغیرهای هواشناسی و دبی طی سال های 2012-1998 در حوضه آبریز حبله رود در شرق استان تهران، ساختارهای متفاوتی از مدل ها مورد آموزش و آزمون قرار گرفتند. مقادیر نهایی p-factor و d-factor برای هر کدام از پنج مدل مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد SVM با p-factor نهایی معادل با 82 درصد در مرحله آزمون، قابل اعتمادترین مدل برای پیش بینی دبی ماهانه در حوضه مورد بررسی است.

    کلید واژگان: عدم قطعیت, جریان ماهانه, واسنجی تصادفی, مدل عصبی- فازی, آزمون گاما}
    Jaber Salehpoor Laghani, Afhsin Ashrafzadeh *, Sayed Ali Moussavi

    Accurate and reliable forecasts of river flow are required for proper management of watershed systems. In recent years, data-driven models and especially artificial intelligent based models have been successfully used in various areas related to water resources. However, uncertainty analysis of these models has been less appreciated in prior studies. In the present study, the output uncertainty of five data-driven models including modular, PCA (Principle Component Analysis), TLRN (Time-Lagged Recurrent Network), ANFIS (Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System) and SVM (Support Vector Machine) type models in forecasting river flow has been investigated using 95PPU, p-factor and d-factor quantities. Using the observed meteorological and flow data during 1998-2012 in Hablehroud Basin, different structures of the proposed models were trained and tested. The final values of p-factor and d-factor for each model type were obtained. The results showed that SVM with a p-factor of 82% produces the most reliable forecasts in the present study.

    Keywords: Uncertainty, monthly streamflow, stochastic calibration, Neuro-Fuzzy Model, Gamma test}
  • عادله علی جانپور شلمانی*، علیرضا واعظی، محمودرضا طباطبایی
    تحلیل داده های بار رسوب معلق در رودخانه ها اساس شناخت روند فرسایش و رسوب در بحث مدیریت و برنامه ریزی منابع آب و خاک است. به دلیل عدم دسترسی به داده های بار رسوب معلق روزانه با اندازه گیری مستقیم، استفاده از روش هایی برای مدل سازی و برآورد آن در حوزه های آبخیز حائز اهمیت است. یکی از روش های مناسب مورد استفاده در این زمینه، به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی است. برای مدل سازی بار رسوب معلق روزانه، ایستگاه هیدرومتری سیرا در حوزه آبخیز رودخانه کرج مورد مطالعه قرار گرفت. تعداد داده مورد استفاده در این پژوهش، 624 داده با طول دوره آماری 31 سال (از سال 1360 تا1390) است. متغیرهای ورودی به مدل های شبکه عصبی مصنوعی شامل دبی لحظه ای، متوسط دبی روزانه، متوسط دبی روزانه با تاخیر سه روزه، متوسط بارش روزانه و متوسط بارش روزانه با تاخیر سه روزه و متغیر خروجی به مدل ها بار رسوب معلق روزانه است. برای تعیین متغیرهای بهینه و بهترین ترکیب متغیرها برای ورود به مدل از آزمون گاما و الگوریتم ژنتیک استفاده شد. سپس، این ترکیب ها به همراه برخی از ترکیب متغیرهای حاصل از آزمون و خطا، وارد مدل های شبکه های عصبی مصنوعی شد. از شبکه عصبی نگاشت خودسازمان ده برای خوشه بندی داده ها استفاده و داده ها به سه گروه همگن، شامل 70 درصد برای آموزش، 15 درصد برای اعتبارسنجی و 15 درصدی برای آزمون جدا شد. در ادامه، ترکیب متغیرها وارد مدل های شبکه عصبی با توابع فعال سازی لوگ سیگموئید و تانژانت سیگموئید شد. نتایج نشان داد، در بین تمام ترکیب های ورودی به مدل های شبکه عصبی، مدل با تابع فعال سازی تانژانت سیگموئید با ترکیب متغیرهای ورودی شامل دبی لحظه ای (Q)، دبی متوسط روزانه (Qi)، دبی متوسط روزانه دو روز قبل (Qi-2)، دبی متوسط روزانه سه روز قبل (Qi-3)، بارندگی متوسط روزانه (Pi)، بارندگی متوسط روزانه دو روز قبل (Pi-2) و بارندگی متوسط روزانه سه روز قبل (Pi-3) مدل مناسب برای برآورد بار رسوب معلق روزانه شد. این مدل کمترین مقدار خطا، بالاترین کارایی مدل و کمترین انحراف استاندارد عمومی را در مقایسه با سایر مدل ها دارد. این مدل، بهترین ترکیب با تاثیرگذارترین متغیرهای ورودی به دست آمده از آزمون گاما و الگوریتم ژنتیک برای برآورد SSL است.
    کلید واژگان: آزمون گاما, تانژانت سیگموئید, خوشه بندی, شبکه عصبی مصنوعی, نگاشت خودسازمان ده}
    Adele Alijanpour Shalmani *, Alireza Vaezi, Mahmoudreza Tabatabaei
    Analysis of suspended sediment load data in rivers is the basis for understanding the trend of erosion and sediment in the management and planning of soil and water resources. Due to lack of access to daily suspended sediment loading data with direct measurement, it is important to use methods for modeling and estimating it in watersheds. One of the best methods used in this field is the use of artificial neural networks. To evaluate daily suspended sediment load, Sira hydrometric station was studied in Karaj River watershed. The number of data used in this study included 624 information records of 31 years (1981–2011) statistical period .Input data to the artificial neural network models included instantaneous flow discharge, average daily flow discharge, average daily flow discharge with a delay of three days, average daily precipitation and average daily precipitation with a delay of three days. Output data to models was daily suspended sediment load. In this research, gamma test and genetic algorithm were used to obtain optimal variables and best combination of variables for entering the model. Then, these combinations with some combination of test and error variables were entered to artificial neural network models. The self-organizing map neural network was used for data clustering and all data were divided into three homogeneous groups: 70 percentage training data, 15 percentage validation data and 15 percentage test data. Then, the combination of variables entered to neural network models with activation functions log sigmoid and tangent sigmoid. The results showed that the neural networks using the optimal variable combinations in comparison with manual combinations have a more accurate estimate for suspended sediment load. In all combinations of inputs to neural network models, a model with tangent sigmoid activation function, with input variables combination including, instantaneous flow discharge (Q), average daily flow discharge (Qi), average daily flow discharge for two day ago (Qi-2), average daily flow discharge for three day ago (Qi-3), average daily precipitation (Pi), average daily precipitation for two day ago (Pi-2) and average daily precipitation for three day ago (Pi-3), was the best model for estimating daily suspended sediment load. This model has the lowest of error (MAE=500.05 (ton/day), RMSE=1995.33(ton/day) and Erel=7%), the highest accuracy (R2=0.96), the highest performance model (NSE=0.96) and has the lowest general standard deviation (GSD=0.97) compared to other models. Also, this model is the best combination with the most influential input variables derived from gamma test and genetic algorithm for estimating SSL.
    Keywords: Artificial Neural Network, Clustering, Gamma test, Self-Organizing Map, Tangent sigmoid}
  • محمد نادریان فر*، حوریه مرادی
    محدودیت منابع آب و رقابت بخش های مختلف در استفاده از این منابع، نیاز به بهره برداری بهینه از منابع آب را مخصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک افزایش داده است. برای این منظور از آمار و اطلاعات در محدوده شش ایستگاه همدیدی مناطق نیمه خشک ایران شامل مشهد، شیراز، تبریز، کرمانشاه، خرم آباد و ارومیه استفاده شد. متغیرهای ورودی شامل فراسنج های دمای متوسط (T)، رطوبت نسبی (RH)، ساعت آفتابی (S) و سرعت باد در ارتفاع دو متری (U2) می باشند. برای تعیین طول دوره آزمون ابتدا از روش M تست استفاده شد و با توجه به اینکه در انتهای سمت راست نمودارها، هم آماره گاما و هم خطای استاندارد به سمت مجانب شدن می روند، از 5 سال آخر برای تست مدل ها استفاده شد. نتایج نشان داد که بر اساس آزمون گاما در حالت ترکیبی بهترین ورودی ها برای ایستگاه های مشهد، شیراز، تبریز، کرمانشاه، خرم آباد و ارومیه به ترتیب (S، U2، RH)، (T، U2، RH، S)، (T، U2، RH، S)، (T، U2، RH)، (T، RH، S)، (RH، S)، دارای کم ترین گاما به ترتیب برابر 005/0، 01/0-، 001/0، 002/0-، 008/0، 009/0 می باشند. برای مدل سازی تبخیر- تعرق سالانه از روش های رگرسیون خطی (LLR)، رگرسیون خطی پویا (DLLR)، شبکه عصبی مصنوعیANNCG   وANNBFGS  استفاده شد. برای ارزیابی مدل های فوق از معیارهای ارزیابی R، MAE، RMSE، MBE، معیار جاکوویدز (t) و معیار صباغ (R2/t) استفاده شد. نتایج نشان داد که با بهترین ورودی ها بهترین عملکرد برای ایستگاه های مشهد، کرمانشاه، تبریز و شیراز به دست آمد، به طوری که ضریب همبستگی پیرسون در دوره تست برای مدل شبکه عصبی (CG) به ترتیب 91/0، 98/0، 96/0، 97/0 به دست آمد. نتایج  به طور کلی نشان داد که روش های غیرخطی به خوبی توانایی برآورد تبخیر- تعرق سالانه را در ایستگاه های مورد بررسی دارند.
    کلید واژگان: تبخیر- تعرق, روش فائو- پنمن- مانتیث (FAO-PM), آزمون گاما, اقلیم نیمه خشک}
    Mohammad Naderianfar *, Hourie Moradi
    The need for optimized exploitation of water resources has been increased due to the limited water resources and the different section´s competition. For this purpose, data of six selected synoptic stations including Mashhad, Shiraz, Tabriz, Kermanshah, Khorramabad and Urmia stations were used. Input variables consist of mean temperature (T), relative humidity (RH), sunshine hour (S) and wind speed at 2 m elevation (U2). The M test method was used to determine the length of test period. Since, both Gama index and Standard Error are closed to the axis at the end of figures, the last five-year results were used to test the models. According to the gamma test results, the best input parameters for Mashhad, Shiraz, Tabriz, Kermanshah, Khorramabad and Urmia are respectively (S, U2, RH), (T, U2, RH, S), (T, U2, RH, S), (T, U2, RH), (T, RH, S), (RH, S) under the combined conditions and in a same way, the lowest gamma are 0.005, -0.01, 0.001, -0.002, 0.008, 0.009. Local Linear Regression (LLR), Dynamic Local Linear Regression (DLLR), ANN (conjugate gradient) and ANN (BFGS) models were used to estimate the annual evapotranspiration. The R, MAE, RMSE, MBE, Jakouvidiez (t) and Sabagh (R2/t) criteria were used to evaluate the proposed models. The results showed that the best performance was obtained for the stations; Mashhad, Kermanshah, Tabriz and Shiraz using the best inputs, so that the correlation coefficients for neural network model conjugate gradient were 0.91, 0.98, 0.96 and 0.97, respectively. The general results showed that the non-parametric methods are able to estimate the annual ET, properly.
    Keywords: Evapotranspiration_Penman – montith- FAO method_Semi-arid climate_Gamma test}
  • عادله علی جان پور شلمانی*، علیرضا واعظی، محمودرضا طباطبایی
     در این پژوهش، داده های ایستگاه هیدرومتری ماشین در حوزه آبخیز رود زرد، با طول دوره آماری 36 سال (1356-1391) مورد استفاده قرار گرفت. متغیرهای ورودی به مدل GEP شامل دبی لحظه ای (Q)، متوسط دبی روزانه (Qi) و متوسط بارندگی روزانه (Pi) به همراه سه گام تاخیر زمانی و متغیر خروجی به مدل شامل بار رسوب معلق روزانه می-باشد. برای کاهش در وقت و هزینه، پیش پردازش داده های ورودی به مدل GEP با استفاده از روش آزمون گاما به دست آمد و به همراه ترکیبات بدون پیش پردازش (آزمون و خطا) وارد مدل GEP شد. نتایج مقایسه بین تمامی مدل ها نشان داد که برترین ترکیب متغیر ورودی حاصل از آزمون گاما، با کمترین مقدار آماره ی خطای استاندارد برابر صفر، آماره ی گاما برابر 000092/0 و آماره ی Vratio برابر 012/0 و با ترکیب متغیرهای متوسط دبی روزانه به همراه دو گام تاخیر زمانی و متوسط بارندگی روزانه به همراه سه گام تاخیر زمانی، دقیق ترین و صحیح ترین برآورد را برای بار رسوب معلق داشت. این مدل دارای کمترین مقدار ton/day)) 90/1671RMSE= و ton/day)) 68/475MAE= و بیشترین مقدار 99/0R2= و 99/0NSE= در مقایسه با سایر مدل ها بود. بنابراین، استفاده از روش آزمون گاما به عنوان یک روش پیش پردازش داده ها توانست با انتخاب ترکیباتی از متغیرهای ورودی مناسب به مدل ها، به طور میانگین تا 40 درصد مقدار خطای برآورد (RMSE) بار رسوب معلق روزانه را در مقایسه با ترکیبات ورودی حاصل از آزمون و خطا کاهش دهد و با افزایش تشابه بین مقادیر داده-های مشاهداتی با داده های محاسباتی، عملکرد مدل GEP در برآورد بار رسوب معلق را افزایش دهد.
    کلید واژگان: حوزه ی آبخیز, رسوب, برنامه ریزی بیان ژن, آزمون گاما}
    Adele Alijanpour Shalmani *, Ali Reza Vaezi, Mahmood Reza Tabatabaei
    In this research, the data of the machine hydrometric station was used in the Rood Zard watershed with a statistical period of 36 years (1977-2012). In order to reduce time and cost, pre-processing of input data into the GEP model was obtained using gamma test method and entered the GEP model along with non-preprocessing combinations of the test and error method. The results of comparison between all models showed that the best combination of input variable from gamma test with the lowest standard error is zero, gamma statistic is 0.000092 and Vratio statistic is 0.012 and the combination of variables including average daily flow discharge with two steps of time delay and average daily precipitation with three steps of time delay, had the most accurate and correct estimate for suspended sediment load. This model had the lowest value of RMSE=1671.90 (ton/day) and MAE=475.68 (ton/day) and the highest value of R2=0.99 and NSE=0.99 compared to other models. Therefore, the use of gamma test method as a data preprocessing method, by selecting combinations of appropriate input variables to models, an average of up to 40% of the estimated error (RMSE) of daily suspended sediment load compared to the inputs from the test and reduce the error and increase the performance of the GEP model in estimating the suspended sediment load by increasing the similarity between the values of observational data with computational data.
    Keywords: watershed, Sediment, Genetic Expression Programming, Gamma test}
  • ابراهیم شریفی گرمدره، مهدی وفاخواه*، سیدسعید اسلامیان
    تخمین دبی سیلاب با دوره بازگشت مختلف، یکی از مهم ترین عوامل لازم برای طراحی و اجرای سازه های آبی است. از طرفی بسیاری از رودخانه های موجود در حوضه های آبخیز ایران فاقد آمار و اطلاعات آب سنجی کامل و دقیق هستند. در چنین مواردی یکی از راه حل های مناسب برای برآورد دبی های سیلابی با دوره بازگشت مختلف، انجام تحلیل منطقه ای سیلاب است. در پژوهش حاضر 55 ایستگاه آب سنجی مورد استفاده قرار گرفتند. برای این منظور ابتدا دبی های حداکثر لحظه ای ایستگاه های منتخب در دوره بازگشت های مختلف با استفاده از نرم افزار Easy Fit برآورد شد. سپس متغیرهای موثر بر دبی های سیلابی جمع آوری و متغیرهای ورودی مدل با استفاده از آزمون گاما و به کمک نرم افزار WinGamma تعیین شدند. درنهایت مدل سازی داده ها با استفاده از ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره غیرخطی انجام پذیرفت. ارزیابی کمی و کیفی نتایج با استفاده از آماره های گوناگون از جمله آماره ناش- ساتکلیف نشان داد که روش مدل سازی ماشین بردار پشتیبان، از بیشترین دقت نسبت به دو روش مدل سازی دیگر به منظور پیش بینی دبی های حداکثر لحظه ای در حوضه آبخیز دریاچه نمک برخوردار است.
    کلید واژگان: ایستگاه آب سنجی, دوره بازگشت, آزمون گاما, ماشین بردار پشتیبان, حوضه آبخیز دریاچه نمک}
    E. Shrifi Garmdareh, M. Vafakhah*, S. Eslamian
    Flood discharge estimation with different return periods is one of important factors for water structures design and installation. On the other hand, a lot of rivers existing in Iran watersheds have no complete and accurate hydrometric data. In these cases, one of the suitable solutions to estimate peak discharges with different return periods is the regional flood analysis. In this research, 55 hydrometric stations were used. For this purpose, at first, peak discharges in different return periods were estimated using the EasyFit software. Then, the effective variables on the peak discharges were collected and the input variables of the models were selected by using gamma test with the help of the WinGamma software. Finally, data modeling was performed using the support vector machine, artificial neural networks and nonlinear multivariate regression techniques. Quantitative and qualitative assessment of the results using various indices including Nash-Sutcliffe Efficiency Coefficient (NSC) showed that SVM modeling method had the most accuracy in comparison to the other two modeling methods to predict the peak discharges in the Namak Lake Watershed.
    Keywords: Hydrometric Stations, Return Period, Gamma Test, Support Vector Machine, Namak Lake Watershed}
  • سید مصطفی بی آزار*، محمد علی قربانی، کاکا شاهدی
    در این تحقیق کاربرد شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) برای پیش بینی تبخیر روزانه در دو ایستگاه سینوپتیک رشت و منجیل واقع در استان گیلان در شمال ایران بررسی گردیده است. ابتدا با استفاده از آزمون گاما مهم ترین ترکیب از پارامترهای هواشناسی برای هر دو ایستگاه شناسایی و مدل سازی براساس ترکیب بهینه صورت گرفت. نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی- آزمون گاما (ANN-GT) با استفاده از معیارهای ارزیابی مدل همچون مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) ضریب همبستگی (CC) و ضریب ناش-ساتکلیف (NS) ارزیابی شده است. نتایج نشان داد که مدل (ANN-GT) برای ایستگاه رشت با ضریب همبستگی 0/86، مجذور میانگین مربعات خطا 95/0، ضریب ناش-ساتکلیف 0/74 و ایستگاه منجیل با ضریب همبستگی 0/94، مجذور میانگین مربعات خطا 1/58، ضریب ناش-ساتکلیف 89/0، دارای عملکرد قابل قبولی در پیش بینی تبخیر روزانه می باشد. برای بررسی عدم قطعیت، درصدی از داده های مشاهده شده که در محدوده باند پیش بینی عدم قطعیت 95 درصد (95PPU) قرارگرفته اند (P-factor) و عرض متوسط باند (d-factor) برای مدل، مدنظر قرار داده شد. بنابر نتایج عدم قطعیت، عرض متوسط باند عدم قطعیت (d-factor) برای ایستگاه رشت (0/30) و برای منجیل (0/33) برآورد شد. این امر حاکی از عدم قطعیت پایین مدل شبکه عصبی مصنوعی-آزمون گاما (ANN-GT) در پیش بینی تبخیر روزانه برای هر دو ایستگاه می باشد. همچنین درصد داده های مشاهداتی در باند (95PPU) برای رشت 25 و برای منجیل 45 درصد به دست آمد. دلیل پایین بودن این مقادیر رامی توان، وجود عدم قطعیت های کوچک در پارامترها ذکر کرد.
    کلید واژگان: آزمون گاما, تبخیر روزانه, شبکه عصبی مصنوعی, گیلان, عدم قطعیت}
    Seyedmostafa Biazar*, Mohammad Ali Ghorbani, Kaka Shahedi
    This research uses the multilayer perceptron (MLP) model to predict daily evaporation at two synoptic stations located in Rasht and Manjil, Guilan province, in north-west of Iran. Initially the most important combinations of climatic parameters for both of the stations were identified using the gamma test; and daily evaporation were modeled based on the obtained optimal combination. The results of the artificial neural network- Gamma Test (ANN-GT) model are evaluated using the root mean square errors (RMSE), correlation coefficient and Nash-Sutcliffe (NS) criteria. The results showed that the ANN-GT model for Rasht station with a correlation coefficient 0.86, root mean square error 0.95 and Nash-Sutcliffe criteria 0.74 and for Manjil station with correlation coefficient 0.94, root mean square error1.58 and Nash-Sutcliffe criteria 0.89 has an acceptable performance in predicting daily evaporation. To evaluate the uncertainty, we considered a percentage of data which were included in 95 percent of uncertainty (p-factor) and the average width of the 95ppu band (d-factor). Regarding the uncertainty results, the average with of 95PPU bound were obtained as 0.33 and 0.3 for the Manjil and Rasht stations, respectively. This shows the low uncertainty level of the ANN-GT model for predicting daily evaporation at both of the stations. Furthermore, the percentage of the observed data at 95PPU band was low and equal to %25 and %45 for the Rasht and Manjil stations, respectively. The reason for these low values can be due to low uncertainty in the parameters.
    Keywords: Artificial neural network, Daily evaporation, Gamma test, Guilan, Uncertainty}
  • مهنوش فرزادمهر، مهدی دستورانی *، عباس خاشعی سیوکی
    سابقه و هدف
    هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر است. شناخت این ویژگی می‏تواند به درک بسیاری از مشکلات زیست محیطی کمک کند. از طرفی اندازه‏گیری این ویژگی با روش‏های مستقیم مزرعه‏ای و آزمایشگاهی دشوار، زمانبر و هزینه‏بر است و استفاده از روش‏های جایگزینی را می‏طلبد که بتوان با صرف وقت، هزینه و زمان کمتری آن را از روی داده‏های زودیافت خاک تخمین زد. روش‏های ناپارامتریک از جمله روش‏های غیرمستقیم و نوین برآورد خصوصیات هیدرولیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع می‏باشند. هدف از این پژوهش مقایسه روش درخت تصمیم و یک روش یادگیری برپایه نمونه ( IBk) که یک رده‏بند با k همسایه نزدیک است در برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک، از روی خصوصیات زودیافت آن است.
    مواد و روش‏ ها
     در این پژوهش، از مجموعه داده‏ای با اطلاعات خاک‏شناسی 151 نمونه خاک که از منطقه‏ای در بجنورد گردآوری شده بود استفاده شد. خصوصیات زودیافت خاک شامل درصد شن، سیلت، رس، جرم مخصوص ظاهری، جرم مخصوص حقیقی، هدایت الکتریکی، درصد کربن آلی، درصد مواد خنثی‏شونده، رطوبت اشباع و اسیدیته بود. هدایت هیدرولیکی اشباع نمونه‏ها با استفاده از دستگاه نفوذسنج گلف اندازه‏گیری شده بود. برای تعیین مهمترین پارامترها در پیش‏بینی و مدل‏سازی هدایت هیدرولیکی اشباع، از آزمون گاما استفاده شد. ترکیبات مختلف از پارامترهای موجود در بانک داده بر اساس مقدار گاما با یکدیگر مقایسه شدند و ترکیب بهینه برای مدل‏سازی معین شد. مدل‏سازی با استفاده از دو روش ناپارامتریک یعنی درخت تصمیم با بهره‏گیری از الگوریتم M5P و روش یادگیری برپایه نمونه با بهره‏گیری از الگوریتم IBk با استفاده از ترکیب بهینه پارامترها که کمترین مقدار گاما را داشت صورت گرفت. برای بهبود عملکرد IBk دو نوع تابع وزن‏دهی فاصله استفاده شد. در آخر معیارهای ارزیابی مدل‏ها شامل ضریب تعیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE) و درصد میانگین قدر مطلق خطا (MAPE) محاسبه شدند.
    یافته ‏ها
    ترکیب بهینه‏ ای که از آزمون گاما به دست آمد برای مدل‏سازی هر دو روش استفاده شد. این ترکیب شامل پارامترهای درصد شن، سیلت، رس، درصد مواد خنثی شونده، هدایت الکتریکی و جرم مخصوص ظاهری خاک بود. مدل M5P، پارامتر جرم مخصوص ظاهری خاک را به عنوان مهمترین متغیر دسته‏بندی‏کننده انتخاب کرد و سه رابطه خطی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع با توجه به مقدار جرم مخصوص ظاهری ایجاد کرد. معیارهای ارزیابی نشان دادند که این مدل با جذر میانگین مربعات خطای 89/23 سانتی‏متر بر روز و میانگین قدر مطلق خطای 50/20 درصد، دقت بالایی در پیش‏بینی هدایت هیدرولیکی اشباع نداشت. استفاده از دو نوع تابع وزن‏دهی تاثیری بر بهبود نتایج مدل IBk نداشتند. مدل IBk نیز با جذر میانگین مربعات خطای 23/31 سانتی‏متر بر روز و میانگین قدر مطلق خطای 24/23 درصد دقت بالایی نداشت.
    نتیجه‏ گیری
    برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع، درخت تصمیم مدل مناسبتری نسبت به مدل یادگیری برپایه نمونه بود، همچنین این مدل اطلاعاتی از ساختار خاک تحت بررسی نیز به دست داد.
    کلید واژگان: آزمون گاما, درخت تصمیم, الگوریتم IBK, الگوریتم M5P}
    Mahnoosh Farzadmehr, mehdi dastourani *, Abbas Khashei, Siuki
    Background and objectives
    Soil saturated hydraulic conductivity is one of the most important physical characteristics of soils which affects water movement in soil. Knowledge of this parameter can help to understand and solve environmental problems. But measurement of this parameter by direct laboratory and field methods is hard, time consuming and expensive. Thus there is need to use alternative methods based on conveniently available soil properties to estimate it with less effort, time and cost. Nonparametric methods are new indirect methods to estimate hydraulic properties of soil, including soil saturated hydraulic conductivity (ks). The aim of this study was to use two methods such as M5P decision tree and an IBk instance-based learning method, which is a classifier with k nearest neighbors to estimate ks from conveniently available properties of soil.
    Materials and methods
    In this study a dataset of 151 soil samples which was collected from a site in Bojnord province was used. Conveniently available soil properties included sand, silt and clay percentage, bulk density, particle density, EC, OC, TNV, saturated moisture and pH. Saturated hydraulic conductivity was measured with the Guelph permeameter. The Gamma test was used to determine important parameters for predicting and the modeling procedure of ks. Then various combinations of parameters of the data set were compared to each other based on their Gamma value, to determine the optimum combination of parameters for modeling ks. Using the optimum combination which had the least Gamma value, the M5P decision tree and the IBk instance-based learning methods were performed. To improve the IBk, two different distance weighting systems were used. Finally, evaluation statistics of each model including R2, RMSE, MAE, and MAPE were calculated.
    Results
    The optimum combination determined by the Gamma test which was then used for modeling, included sand, silt and clay percent, TNV percent, EC, and bulk density. The tree selected bulk density as the most important discriminative parameter, and constructed 3 linear equations for predicting ks, based on the bulk density value. Evaluation criteria calculated for this model with RMSE= 23.89 cm/d and MAPE= 20.50% it didn’t predict ks accurately. Different weighting systems didn’t improve IBk performance. Also the IBk model with RMSE= 31.23 cm/d and MAPE= 23.24% didn't estimate ks accurately.
    Conclusion
    The decision tree model performed better than the instance-based learning model to estimate ks. Also the tree showed some information about the structure of the studied soil.
    Keywords: : Gamma test, decision tree, IBK algorithm, M5P algorithm}
  • فاطمه آخونی پورحسینی*، صابره دربندی
    شبیه سازی دقیق فرآیند رواناب می تواند نقش بسزایی در مدیریت منابع آب و مسائل مربوطه داشته باشد. پیچیدگی ذاتی این فرآیند استفاده از مدل های فیزیکی و عددی را مشکل می نماید. در سال های اخیر کاربرد مدل های هوشمند به عنوان ابزاری توانمند در علم هیدرولوژی افزایش یافته است. هدف این مطالعه کاربرد آزمون گاما برای انتخاب ترکیب بهینه متغیرهای ورودی در مدل سازی رودخانه صوفی چای می باشد. مدل سازی جریان آب رودخانه با استفاده از تعداد نقاط بهینه متغیرهای منتخب با روش های شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان می باشد. نتایج آزمون گاما نشان داد که رواناب رودخانه با شش تاخیر زمانی، نتایج بهتری به منظور پیش بینی ارائه می دهد. شبیه سازی رواناب با استفاده از دو مدل ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که بهترین ساختار ورودی برای پیش بینی رواناب ماه بعد، تا شش تاخیر خواهد بود. از میان دو مدل با ساختار ورودی یکسان، مدل ماشین بردار پشتیبان کارایی نسبتا بالایی نسبت به شبکه عصبی مصنوعی داشته است.
    کلید واژگان: آزمون گاما, رواناب, رودخانه صوفی چای, شبکه عصبی مصنوعی, ماشین بردار پشتیبان}
    Fatemeh Akhoni Pourhosseini *, Sabereh Darbandi
    Accurate simulation runoff process can have a significant role in water resources management and related issues. The inherent complexity of this process makes difficult the use of physical and numerical models. In recent years, application of intelligent models is increased a powerful tool in hydrological modeling. The aim of this study was the application of the Gamma test to select the optimal combination of input variables for runoff modeling in Sofi Chay. Streamflow modeling was performed based on the optimum number of the selected variables using the artificial neural network (ANN) and Support vector machine (SVM) methods .Gamma test results showed that monthly runoff with six antecedent runoff values provide better results to predict. Runoff simulation using support vector machines and artificial neural network models also showed that the best input structure will be delayed until six to predict of next month runoff. Among to models with the same input structure, support vector machine have relatively high efficiency compared to artificial neural network .
    Keywords: Artificial Neural Network, Gamma Test, Runoff, SofiChay River, Support Vector Machine}
  • سید مصطفی بی آزار، محمدعلی قربانی*، صابره دربندی
    در این تحقیق قابلیت تئوری آنتروپی و آزمون گاما برای تعیین ورودی مدل‏های شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان به منظور تخمین تبخیر ایستگاه های سینوپتیک رشت، آستارا و بندر انزلی در استان گیلان بررسی شده است. با توجه به نتایج پژوهش، برای ایستگاه های سینوپتیک رشت، آستارا و انزلی، تئوری آنتروپی وجود همه متغیرها را در مدل‏سازی موثر تشخیص داده است. آزمون گاما برای ایستگاه رشت دو متغیر رطوبت حداکثر و رطوبت متوسط، برای ایستگاه انزلی سه متغیر دمای حداقل، دمای متوسط و رطوبت متوسط و برای ایستگاه آستارا یک متغیر سرعت باد را از ترکیب بهینه خارج کرد. بنا بر نتایج، عملکرد هر دو مدل شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان در هر دو بخش قابل قبول بوده است. در تعیین تک ورودی در ایستگاه رشت روش تئوری آنتروپی و در ایستگاه انزلی روش آزمون گاما بهتر عمل کرده‏اند. برای ایستگاه آستارا هر دو روش عملکرد مناسبی داشته‏اند. به طور کلی، با توجه به نتایج می‏توان گفت که تئوری آنتروپی نسبت به آزمون گاما عملکرد قوی‏تری داشته است.
    کلید واژگان: آزمون گاما, آنتروپی, استان گیلان, تبخیر روزانه, مدل تخمین}
    Seyedmostafa Biazar, Mohammad Ali Ghorbani *, Sabereh Darbandi
    This research assessment ability of entropy theory and Gamma test for input variable of Artificial Network and Support Vector Machine as evaporation estimation for Rasht, Astara and Anzali in Guilan province. According the results, for Rasht synoptic, Astara and Anzali, Entropy Theory is determined that existence all variables are effective for modelling. Gamma test, for Rasht station two variables contain maximum and average humidity, for Anzali station three variables, contain minimum and average temperature and average humidity and for Astara station one variable contain wind speed eliminated form optimal composition. According to results two model’s Artificial Neural Network and Support Vector Machine performance have been acceptable. For determination of single input data in Rasht station Entropy Theory method and in the Anzali station Gamma test method have had good performance. For Astara station both of them have had good performance. Generally, according to the results, it can be said that Entropy theory had the stronger performance than Gamma test. But at the look of managerial, because the a few input variable selection than the Entropy theory, the Gamma performance has been acceptable than Entropy theory.
    Keywords: daily Evaporation, Entropy theory, Gamma test, Estimation model}
  • مقایسه کارایی شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی خشکسالی هواشناسی با استفاده از پیوند از دور و پارامترهای اقلیمی (مطالعه موردی: جنوب استان قزوین)
    فاطمه مقصود، محمدرضا یزدانی *، محمد رحیمی، آرش ملکیان، علی اصغر ذوالفقاری
    خشکسالی در نگاهی کلی معلول یک دوره شرایط خشک غیرعادی است که به اندازه کافی دوام داشته و سبب عدم تعادل در وضعیت هیدرولوژیک یک ناحیه همچون افت منابع آب سطحی و زیرزمینی می گردد. هدف از این تحقیق مدل سازی پیش بینی خشکسالی هواشناسی در سه مقیاس زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت در ایستگاه باران سنجی واقع در دشت جنوبی استان قزوین، با استفاده از شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و با در نظر گرفتن پارامترها و سیگنال های اقلیمی می باشد. بدین منظور سه سناریوی مختلف به عنوان ورودی های مدل، مورد آزمون قرار گرفت. پس از تعیین متغیرهای ورودی با روش همبستگی متقاطع اقدام به تعیین ترکیب بهینه متغیرها با استفاده از آزمون گاما گردید. نتایج نشان داد که با افزایش مقیاس زمانی از کوتاه مدت به بلند مدت، تاثیر سیگنال های اقلیمی افزایش و در عوض تاثیر پارامترهای هواشناسی کمتر می شود. همچنین موثرترین سیگنال اقلیمی و پارامتر هواشناسی در هر مقیاس، به ترتیب MEI (شاخص چند متغیره النینو- نوسانات جنوبی) و بارندگی معرفی گردیدند. جهت مدل سازی از شبکه عصبی با یک لایه مخفی با تعداد کافی نرون، با تابع سیگموئید در لایه میانی و تابع خطی در لایه خروجی استفاده شد. مناسب ترین تعداد نرون در هر سناریو تعیین شد. در نهایت براساس معیارهای ارزیابی، مناسب ترین ساختار شبکه در هر مقیاس زمانی و در سه سناریوی مورد بررسی تعیین گردید.
    کلید واژگان: خشکسالی, آزمون گاما, پیش بینی, شبکه عصبی, سیگنال اقلیمی}
    Comparing the performance of Artificial Neural Network (ANN) to predict the long term Meteorological Drought using Climatic Parameters and teleconnection (case study: South of Qazvin Province)
    Fatemeh Maghsoud, Mohammad Reza Yazdani *, Mohammad Rahimi, Arash Malekian, Ali Asghar Zolfaghari
    Overview, drought is effected an unusual dry period which is enough continued and causes imbalance in the hydrologic status, as depletion of surface water and groundwater resources. The purpose of this research is modeling meteorological drought prediction using Neural Network- Multi layer Perceptron, parameters and climatic signals in three time scales include short, middle and long term in a rain-gauge station located at south plain of Qazvin Province. Three different scenarios were tested as inputs model. Optimal combination of variables was determinate by Gamma-Test after identification of input variables using cross-correlation. Results showed, influence of climatic signals increased and against the influence of meteorological parameters decreased when time scale were increased from short-term to long-term. MEI (Multivariate ENSO Index) and rainfall were introduced as the most effective climatic signals and meteorological parameter for each scale, respectively. Neural Network modeling which has hidden layer with enough neurons, Sigmoid Function in middle layer and linear function at output layer was used. The most appropriate of the number neurons was determined in each scenario and wasn’t observed significant correlation between increasing or decreasing the error and number of neurons. Finally, the most appropriate network structure was determined based on evaluation indexes in three scenarios and each time scale.
    Keywords: Drought, Gamma-Test, Prediction, Artificial Network, Climatic Signal}
  • صفورا عرب، عباس خاشعی سیوکی*، محسن پوررضابیلندی، سید رضاهاشمی
    اهمیت برنامه ریزی و مدیریت منابع آب، رشد روزافزون جمعیت و محدودیت منابع آب سطحی در کشور پیش بینی دقیق تر جریان رودها را با استفاده از ابزارها و روش های نوین مدل سازی به ضرورتی اجتناب ناپذیر تبدیل کرده است. برای پیش بینی جریان رودها در سال های گذشته روش های مختلفی ابداع شده است، و یکی از آن ها مدل های مبتنی بر داده است. در این پژوهش با استفاده از دو مدل مبتنی بر داده (ام 5، کاان ان) و داده های آب وهواشناسی (آب دهی، بارش، دما و تبخیر) در دوره ی 1388? 1381 آب دهی رود در حوزه ی آب خیز کرج پیش بینی، و کارآیی و دقت آن ها بررسی و مقایسه شد. برای تعیین داده های مورد نیاز در آموزش و انتخاب ترکیب های بهینه از روش نوین آزمون گاما استفاده شد. ترکیب های مناسب برای ورودی مدل تعیین، و به دو مدل داده محور ام 5 و کاان ان وارد شد. نتایج نشان داد که در هر دو مدل به کار رفته برای ترکیب هایی که پارامتر آب دهی در آن بوده است پیش بینی دقیقی به دست آمد. علاوه بر این، مدل ام5 دقت بیش تری از مدل کاان ان دارد، به طوری که آر2 برای مدل های ام 5 و کاان ان به ترتیب 0/9738، 0/9345، مقدار آرام اس ای آن ها به ترتیب 0/5468، 0/8676، و مقدار کا جی ای آن ها 0/9855 و 0/9636 بود
    کلید واژگان: آب دهی رود, آزمون گاما, حوزه ی آب خیز کرج, درخت تصمیم ام5, شاخص گوپتا, کا, نزدیک ترین همسایه}
    Safora Arab, Abbas Khashei-Siuki, * Mohsen Pourreza-Bilondi, Seyed Reza Hashemi
    The importance of water resources planning and management, the fast growing population, and the limited surface water resources, have made the application of the new technology to forecasting of river flow. A necessity, various methods have been presented in recent years to forecast the river flow, and the data-based models are considered the most reliable for this purpose. The river flow in the Karaj Catchment has been simulated using the data based models (KNN and M5). Hydroclimatological data (discharge, precipitation, temperature and evaporation) for the 2002 to 2009 duration have been collected to carry out the simulation processes. The performance and accuracy of the models were examined and compared. The Gamma test was used to select appropriate compositions. Suitable compositions were determined as the model inputs (KNN and M5). These features were entered in to the two data-based models. Results showed that both models simulated reliable flow predictions, if the discharge had been entered as an input. The M5 model showed a better precision as compared with the KNN model. The Coefficient of determination (R2) for the KNN and M5 models were 0.97 and 0.93, respectively. The RMSE were 0.55 and 0.87, for the same two models, respectively, and the value of the KGE were 0.99, 0.96, respectively
    Keywords: Decision tree M5, Gamma test, Gupta Index, k, nearest neighbor, river discharge}
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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال