پیش بینی دبی متوسط روزانه جریان رودخانه بهشت آباد با استفاده از آنالیز موجک

پیش بینی دبی رودخانه ها یکی از موارد کلیدی در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب می باشد. در این مطالعه از دو روش مبتنی بر آنالیز موجک و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به منظور پیش بینی دبی جریان رودخانه بهشت آباد استفاده شد. بدین منظور، داده های دبی متوسط روزانه رودخانه مذکور و اطلاعات بارش روزانه مربوط به 17 ایستگاه هواشناسی در طول دوره آماری 2008-1999 استفاده گردید. در روش اول موسوم به روش موجک متقاطع (CW)، از موجک مختلط مورلت به عنوان تابع آنالیزگر استفاده شد. تجزیه موجک برای هر یک از سری های زمانی مجموع بارش روزانه و دبی متوسط روزانه جریان بصورت جداگانه انجام گرفت. فاز اولیه و اختلاف فاز زیر سری های حاصل از تجزیه موجک و ثابت های واسنجی محاسبه گردید. سپس بازسازی سری های ساختاری انجام و میانگین مولفه های ساختاری بازسازی شده محاسبه شد. مدل دبی جریان به ازای افق های پیش بینی 1 روز، 2 روز، 3 روز و 7 روز جلوتر بسط داده شد. در روش دوم موسوم به روش تلفیقی موجک و شبکه عصبی (WNN)، ابتدا با استفاده از موجک گسسته میر، پردازش اولیه بر روی ماتریس ورودی اولیه انجام گرفت. سپس با نرمالسازی درایه های ماتریس ورودی اولیه، ماتریس ورودی ثانویه تشکیل گردد. ماتریس ورودی ثانویه و ماتریس هدف به یک شبکه سه لایه پیشخور با الگوریتم پس انتشار (FFBP) اعمال شدند. آموزش شبکه با استفاده از تابع آموزش لونبرگ مارکوارت (LM) انجام گرفت. نهایتا، پیش بینی جریان به ازای افق های زمانی کوتاه مدت انجام شد. نتایج نشان داد پیش بینی های مدل WNN در مقایسه با مدل های CWو ANN از دقت بالاتری برخوردار می باشد.