تاثیر انتخاب تابع درستنمایی در تخمین عدم قطعیت مدل شبیه سازی سیلاب HEC-HMS با استفاده از الگوریتم مونت کارلو زنجیر مارکوف

در تحقیق حاضر از الگوریتم DREAM(ZS) (از الگوریتمهای مبتنی بر مونت کارلو زنجیر مارکوف) بهمنظور بررسی عدم قطعیت پارامترهای مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS در حوزهآبخیز تمر به مساحت 1530 کیلومترمربع واقع در استان گلستان استفاده شد. از سه رویداد برای واسنجی و یک رویداد در اعتباریابی استفاده گردید و تعداد 24 پارامتر واسنجی برای کل حوزه در نظر گرفته شد. همچنین تاثیر 5 تابع درستنمایی مختلف بر روی نتایج روش DREAM(ZS) ارزیابی گردید. سه تابع درستنمایی (L1 تا L3) بهعنوان توابع درستنمایی غیرصریح (informal) و توابع درستنمایی L4 و L5 به عنوان توابع درستنمایی صریح (formal) در نظر گرفته شدند. تابع درستنمایی L1، راندمان ناش ساتکلیف (NS) میباشد. تابع درستنمایی L2، حداقل میانگین مربعات خطا است. تابع درستنماییL3، از واریانس خطای تخمین مدل استفاده میکند. تابع درستنمایی L4، ارتباط بین برازش حداقل مربعات استاندارد (SLS) و استنباط بیزی را مشخص میکند. در تابع درستنمایی L5، وابستگی پیاپی خطاهای باقیمانده با استفاده از مدل خودرگرسیون مرتبه اول باقیمانده های خطا (AR) محاسبه میشود. نتایج نشان داد که حساسیت پارامترها وابسته به انتخاب تابع درستنمایی بوده و حساسیت همه پارامترها در برابر توابع مختلف درستنمایی یکسان نیستند. بیشتر پارامترها توسط تابع درستنمایی L4 و L5 بهتر تعیین شده و حساسیت بالایی را به عملکرد مدل نشان دادند. مقدار فاکتور P (درصد قرارگیری داده اندازهگیری شده در محدوده اطمینان 95 درصد عدم قطعیت کل) نشان داد که 75 تا 100 درصد مشاهدات دربازه های عدم اطمینان 95% پیشبینی مدل قرار می گیرد. نتایج بررسی معیارهای ارزیابی عدم قطعیت شامل فاکتورP، فاکتور R (ضخامت نسبی محدوده اطمینان 95 درصد)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، معیارهای کلینگ گوپتا (KGE) و ناش- ساتکلیف (NS) نشان داد که عملکرد DREAM(ZS) با توابع درستنمایی L4 و L5 بهتر از توابع دیگر درستنمایی است.