علوم آب
عاطفه کاظمی چولانک؛ فرشته مدرسی؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
رواناب پدیدهای مهم در چرخه هیدرولوژیکی است، از این رو پیشبینی میزان رواناب رودخانه برای اهدافی نظیر برنامهریزی فعالیتهای کشاورزی، پیشبینی سیلاب و تأمین آب مصرفی حائز اهمیت است. پیچیده بودن مدلهای فیزیکی یکی از دلایلی است که باعث شده پژوهشگران به مدلهای دادهمبناء و مبتنی بر هوش مصنوعی روی آورند. وجود تغییرات آماری ...
بیشتر
رواناب پدیدهای مهم در چرخه هیدرولوژیکی است، از این رو پیشبینی میزان رواناب رودخانه برای اهدافی نظیر برنامهریزی فعالیتهای کشاورزی، پیشبینی سیلاب و تأمین آب مصرفی حائز اهمیت است. پیچیده بودن مدلهای فیزیکی یکی از دلایلی است که باعث شده پژوهشگران به مدلهای دادهمبناء و مبتنی بر هوش مصنوعی روی آورند. وجود تغییرات آماری در دادهها سبب میشود که مدلسازی جریان رودخانه با مدلهای دادهمبناء با مشکلاتی در فرآیند یادگیری مدل همراه باشد. لذا لازم است با مدلسازی تلفیقی، دقت پیشبینی جریان ارتقاء یابد. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی انواع موجکهای گسسته و پیوسته در مدل ترکیبی موجک-شبکه عصبی (WANN) برای پیشبینی جریان ماهانه رودخانه کارده در ایستگاه ورودی به سد کارده است. بدین منظور، دو موجک گسسته Haar و Fejer-Korovkin2 و دو موجک پیوسته Symlet3 و Daubechies2 در ترکیب با مدل ANN مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی دادههای هواشناسی و هیدرومتری در یک دوره 30 ساله (1370-1399) نشان داد که جریان ماهانه در دو گام زمانی T-1 و T-2 بهترین متغیرهای پیشبینیکننده (در سطح اطمینان 95%) بودند. آنالیزهای ترکیبی در سه سطح تجزیه انجام و کارایی مدلها با روش صحتسنجی متقاطع در4 سطح مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدلهای ترکیبی دارای دقت بالاتری نسبت به مدل ANN بودند و مدل ترکیبی پیشنهادی Symlet3-ANN در سطح 3، نتایج بهتری نسبت به سایر مدلها ارائه داد، بطوریکه شاخصهای R، RMSE و NSE در بخش واسنجی بهترتیب 90/0، 25/0 و 81/0 و در بخش صحتسنجی بهترتیب 85/0، 30/0 و 62/0 بود. همچنین ملاحظه شد دقت نتایج در سطح دو و سه تفاوت معناداری ندارند و بهتر است جهت کاهش مؤلفههای ورودی به مدل ANN و کاهش زمان اجرای مدل، تجزیه در سطح دو انجام شود.
علوم آب
سارا عطاران؛ ابوالفضل مساعدی؛ حمدالله سجاسی قیداری
چکیده
علیرغم توسعه علم و فنآوری، شواهد نشان میدهند که آسیبپذیری نسبت به سیل در مقایسه با گذشته افزایش یافتهاست. فعالیتهای انسانی، تاثیر بهسزایی در وقوع سیل و خسارات ناشی از آن دارد. به این منظور نیاز است تاثیرات متقابل سیستم انسانی و هیدرولوژیک به دقت بررسی شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی تاثیر عوامل طبیعی و انسانی بر تشدید وقوع ...
بیشتر
علیرغم توسعه علم و فنآوری، شواهد نشان میدهند که آسیبپذیری نسبت به سیل در مقایسه با گذشته افزایش یافتهاست. فعالیتهای انسانی، تاثیر بهسزایی در وقوع سیل و خسارات ناشی از آن دارد. به این منظور نیاز است تاثیرات متقابل سیستم انسانی و هیدرولوژیک به دقت بررسی شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی تاثیر عوامل طبیعی و انسانی بر تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی در شهر کلات (واقع در استان خراسان رضوی) انجام شدهاست. این شهر هرساله شاهد سیلهایی است که خسارات زیادی به ساختمانهای مسکونی، اداری و بناهای تاریخی شهر وارد میکند. برای این منظور تاثیر تغییر شدت بارش و تغییر کاربری اراضی بر دبی اوج رواناب بررسی شد، بهطوری که تغییرات دبی اوج نسبت به افزایش و کاهش 20 درصدی شدت بارندگی و همچنین افزایش و یا کاهش عدد منحنی (CN) براورد شد. همچنین با ارائه چند سناریو، تاثیر تغییر در رویکردهای مدیریتی به منظور کاهش ضریبزبری با مدلسازی پهنه سیل و با استفاده از نرمافزار HEC-RAS مورد آزمون قرار گرفت. از طرفی به منظور تعیین مهمترین عوامل تاثیرگذار در تشدید وقوع سیل و آبگرفتگی، پرسشنامههایی تهیه و نظرات کارشناسی و فنی متخصصین و کارشناسان اجرایی مورد تحلیل قرار گرفت. پرسشنامههای مذکور بر اساس طیف لیکرت پنج امتیازی طراحی شد، بهگونهای که عدد 5 نشاندهنده بیشترین تاثیر و عدد 1 بیانگر کمترین تاثیر میباشد. نتایج نشان داد که تاثیر تغییرات عدد منحنی بر میزان دبی اوج حدود 37 برابر بیشتر از تاثیر تغییرات بارش است. همچنین بررسی سناریوهای مختلف به منظور اصلاح ضریبزبری نشان میدهد که با انجام برنامههای مدیریتی مساحت پهنه سیل در بعضی از زیر حوضهها تا 15درصد میتواند کاهش یابد. تحلیل نتایج پرسشنامهها نشان میدهد که مهمترین عوامل درونشهری در تشدید وقوع سیل در داخل شهر کلات عوامل "فعالیتهای مردم محلی" با میانگین امتیاز 59/3، و در خارج از شهر عوامل "مدیریتی" با میانگین امتیاز 79/3 هستند.
علوم آب
ابوالفضل مساعدی؛ الیاس رمضانیپور؛ منصور مصداقی؛ مریم تاج بخشیان
چکیده
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 میلیمتر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه ...
بیشتر
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 میلیمتر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده شهرستانهای مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهمترین عوامل مؤثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روشهای تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مؤلفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه میکنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مؤلفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچانرودی آبراهه اصلی از مؤلفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مؤلفه سوم، مهمترین عوامل مؤثر بر تولید رسوب معلق میباشند. 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 سنگهای حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهمترین 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 صورتیکه هدف تهیه مدلی با کمترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد میگردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کمترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آنها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی پیشنهاد میگردد.
علوم آب
منصوره غزنوی؛ ابوالفضل مساعدی؛ محمد قبائی سوق
چکیده
خشکسالی یک مخاطره اقلیمی است که در همهی مناطق آب و هوائی رخ میدهد. متغیرهای مختلف هواشناسی از جمله بارندگی، دما و رطوبتنسبی نقش مهمی در وقوع، شدت و تداوم خشکسالی دارند. تغییر اقلیم و گرمایش جهانی میتواند سبب بروز ناهمگنی و ایجاد شکست در دادههای سری زمانی متغیرهای هواشناسی شود. این ناهمگنی میتواند سبب تغییراتی در مشخصههای ...
بیشتر
خشکسالی یک مخاطره اقلیمی است که در همهی مناطق آب و هوائی رخ میدهد. متغیرهای مختلف هواشناسی از جمله بارندگی، دما و رطوبتنسبی نقش مهمی در وقوع، شدت و تداوم خشکسالی دارند. تغییر اقلیم و گرمایش جهانی میتواند سبب بروز ناهمگنی و ایجاد شکست در دادههای سری زمانی متغیرهای هواشناسی شود. این ناهمگنی میتواند سبب تغییراتی در مشخصههای خشکسالی شود. هدف اصلی این پژوهش بررسی همگنی سری زمانی بارش بهعنوان مهمترین متغیر موثر بر خشکسالی هواشناسی، در تعدادی ایستگاه سینوپتیک در طول دوره آماری 1957 الی 2016 در مناطق مختلف کشور و بررسی تغییرات مشخصههای خشکسالی در دورههای قبل و بعد از نقطه شکست میباشد. پس از بررسی سریهای زمانی مقادیر بارش سالانه مشخص گردید که فقط ایستگاههای تبریز و اراک دارای نقطه شکست میباشند. از اینرو در ادامه، وضعیت خشکسالی بر اساس شاخصهای SPI، SPEI، RDI و eRDI در ایستگاههای مذکور در دو دورهی قبل و بعد از نقطه شکست پایش و مشخصههای خشکسالی بر مبنای مدل زنجیره مارکف و ماتریس احتمال انتقال و همچنین ویژگیهای دورههای خشکسالی بر مبنای تئوری ران تعیین گردید. نتایج حاکی از کمتر شدن اطمینانپذیری و بیشتر شدن آسیبپذیری نسبت به خشکسالی در دوره دوم در مقایسه با دوره اول است. ضمن آنکه، متوسط و حداکثر تداوم دورههای خشکسالی نیز در همهی موارد در دوره دوم نسبت به دوره اول بیشتر شده است. بهطور خلاصه تمامی مشخصههای خشکسالی در دوره دوم نسبت به دوره اول دارای شدت، مدت و فراوانی بالاتری هستند. بهطور کلی نتایج تغییرات مشخصههای خشکسالی در دوره بعد از شکست نسبت به دوره قبل از آن میتواند ناشی از گرمایش جهانی و در نتیجه افزایش تبخیر-تعرق و ایجاد و یا تشدید اثرات خشکسالی باشد. ضمن آنکه بر اساس نتایج حاصل از شاخص eRDI در هر دو ایستگاه و در هر دو مقیاس زمانی، شرایط رطوبتی نسبت به سایر شاخصها کمی خشکتر شده است. به عبارت دیگر میتوان بیان نمود که تا حدودی بارش موثر در سالهای اخیر نسبت به سالهای اولیه دوره مورد بررسی کاهش یافته است. پیشنهاد میشود مشابه با این پژوهش در مورد همه ایستگاههای سینوپتیک کشور که دارای دوره آماری طولانی میباشند، انجام شده تا اثر گرمایش جهانی و در نتیجه تغییرات بارش و دما بر وقوع خشکسالی نمایانتر شود.
غزاله کواکبی؛ محمد موسوی بایگی؛ امین علیزاده؛ ابوالفضل مساعدی؛ مهدی جباری نوقابی
چکیده
خشکسالی به عنوان پیچیدهترین، اما کمتر شناخته شدهترین خطر در میان تمام خطرات طبیعی است که نسبت به هر خطر طبیعی دیگر، درصد بیشتری از مردم را تحت تأثیر قرار میدهد. خشکسالی یکی از پدیدههای طبیعی و مکرر اقلیمی است؛ تجزیه و تحلیل ریسک خشکسالی ترکیبی از تجزیه و تحلیل خطر خشکسالی و تجزیه و تحلیل آسیبپذیری خشکسالی است. در این مطالعه سعی ...
بیشتر
خشکسالی به عنوان پیچیدهترین، اما کمتر شناخته شدهترین خطر در میان تمام خطرات طبیعی است که نسبت به هر خطر طبیعی دیگر، درصد بیشتری از مردم را تحت تأثیر قرار میدهد. خشکسالی یکی از پدیدههای طبیعی و مکرر اقلیمی است؛ تجزیه و تحلیل ریسک خشکسالی ترکیبی از تجزیه و تحلیل خطر خشکسالی و تجزیه و تحلیل آسیبپذیری خشکسالی است. در این مطالعه سعی شده است چشمانداری از تغییرات ریسک خشکسالی هواشناسی در آینده نشان داده شود. مطالعه بهصورت موردی برای زیرحوضه افین (واقع در استان خراسان جنوبی) انجام شده است. دوره آماری استفاده شده برای دوره پایه 33 سال (2015-1983) میباشد. دادههای آینده براساس سه مدل از پروژه CORDEX بدست آمده است. دوره آتی، به سه دوره 27 ساله شامل، آینده نزدیک (2046-2020)، آینده میانی (2073-2047) و آینده دور (2100-2074) تقسیم شده است. به منظور محاسبه ریسک خشکسالی، مخاطره خشکسالی براساس سه شاخص خشکسالی SPI، SPEI و eRDI برای دوره پایه و دورههای آتی و پس از آن آسیبپذیری تعیین شد. افزایش شدت خشکسالیها در دورههای آتی از دیگر نتایج حاصل از این مطالعه است. خروجیهای ریسک بدست آمده از روش مستقیم محاسبه ریسک که با دادههای CORDEX و نیز روش استفاده از مدل پیشبینی ریسک که در این مطالعه بدست آمد، نشان از افزایش تعداد وقایع خشکسالی و بدنبال آن افزایش وقایع ریسک خشکسالی در منطقه دارد. همچنین، مشاهده شد شدت ریسک خشکسالیها براساس سناریوی انتشار RCP8.5 بیشتر از RCP4.5 میباشد
محمد قبائی سوق؛ حمید زارع ابیانه؛ ابوالفضل مساعدی؛ سیده زهرا صمدی
چکیده
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی میباشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف میگردد. امروزه همگان پذیرفتهاند که خشکسالی یک پدیدهی چند متغیره میباشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی میتوانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از دادههای ...
بیشتر
خشکسالی یک ویژگی طبیعی تکرار شونده از تغییرات اقلیمی میباشد که اساسا در ارتباط با کمبود بارش تعریف میگردد. امروزه همگان پذیرفتهاند که خشکسالی یک پدیدهی چند متغیره میباشد و نوسانات هر یک از متغیرهای جوی و اقلیمی میتوانند سبب افزایش یا کاهش شدت این پدیده گردد. شاخص نسبتاً جدید بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI) از دادههای بارش و تبخیر و تعرق در قالب یک مدل بیلان آبی بر پایهی مفاهیم شاخص بارش استاندارد شده (SPI) استفاده میکند و قادر به در نظر گرفتن اثرات ناشی از گرمایش جهانی میباشد. در این تحقیق با بررسی ارتباط بین شاخص SPEI با شاخصهای SPI و شناسائی خشکسالی (RDI)، از شاخص SPEI برای پایش خشکسالی 11 ایستگاه واقع در 6 منطقهی مختلف آب و هوائی ایران در مقیاسهای سالانه، کوتاهمدت (1، 3 و 6 ماهه) و بلندمدت (9، 12، 18و 24 ماهه) استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی روند وضعیتهای رطوبتی طی 51 سال اخیر (2010- 1960) در کشور از روش گرافیکی LOWESS و آزمون ناپارامتری من– کندال به ترتیب در مقیاس سالانه و ماهانه استفاده شده است. مطابق نتایج بدست آمده بیشترین همبستگی شاخص SPEI با شاخص های SPI و RDI مربوط به ایستگاههای واقع در نواحی مرطوب ساحلی میباشد و با کمشدن مقدار رطوبت، همبستگی آنها با یکدیگر کاهش مییابد. مقایسهی نتایج شاخصهای SPI و SPEI نشان داد که شاخص SPI ضمن داشتن نتایج مناسب در مناطق مرطوب، در مناطق خشک دقت کمتری دارد. همچنین بر اساس نتایج شاخص SPEI در مقیاسهای بلندمدت، سه دورهی مشخص رطوبتی در طول 51 سال گذشته قابل تشخیص میباشد که شروع وقایع خشکسالی دورهی سوم از سال 1997 میباشد. نتایج بررسی روند سالانه وضعیتهای رطوبتی نیز نشان دهندهی تغییرات افزایشی وقوع خشکسالیها در سالهای منتهی به سال 2010 میباشد. از طرفی بررسی روند وضعیتهای رطوبتی بر اساس شاخص SPEI یک ماهه نشان میدهد که روند مشاهد شده برای بیشتر ماههای سال (اکتبر تا دسامبر و ژانویه تا ژوئن) در ایستگاههای مورد بررسی به جز تهران و شیراز بیشتر از نوع کاهشی میباشد که نشانگر افزایش کمبودهای رطوبتی طی سال زراعی میباشد.
غزاله کواکبی؛ محمد موسوی بایگی؛ ابوالفضل مساعدی؛ مهدی جباری نوقابی
چکیده
خشکسالی یک پدیده طبیعی خزنده است که با کمبود رطوبت نسبت به شرایط نرمال به کندی آغاز و به آرامی گسترش می یابد. این پدیده به شدت بر همه جوانب فعالیت های بشری تأثیرگذار است. در حالی که تعریف جامع و کاملی برای آن ارائه نشده ویک شاخص دقیق و فراگیری نیز برای پایش آن وجود ندارد. مطالعه حاضر ابتدا به پایش سالانه و فصلی خشکسالی 10 ایستگاه سینوپتیک ...
بیشتر
خشکسالی یک پدیده طبیعی خزنده است که با کمبود رطوبت نسبت به شرایط نرمال به کندی آغاز و به آرامی گسترش می یابد. این پدیده به شدت بر همه جوانب فعالیت های بشری تأثیرگذار است. در حالی که تعریف جامع و کاملی برای آن ارائه نشده ویک شاخص دقیق و فراگیری نیز برای پایش آن وجود ندارد. مطالعه حاضر ابتدا به پایش سالانه و فصلی خشکسالی 10 ایستگاه سینوپتیک استان خراسان رضوی در طی یک دوره 24 ساله (2010-1991) با دو شاخص SPI و RDI پرداخته است. سپس پارامترهای موثر بر خشکسالی سالانه و فصلی با روش داده های پانلی (داده های ترکیبی) و شاخص های SPI و RDI تعیین شود. براساس نتایج حاصل از پایش خشک سالی مشخص شد که خشکسالی نسبتا شدیدی در سال 2008 در ایستگاه های همدید استان حاکم بوده است. تحلیل به روش داده های ترکیبی نشان داد که تمام شش پارامتر متوسط حداکثر و حداقل دما، ساعت آفتابی، بارش، درصد رطوبت نسبی و متوسط سرعت باد در ارتفاع 2متری- که برای محاسبه شاخص RDI استفاده می شوند- برای محاسبه خشکسالی سالانه و فصلی 10 ایستگاه مورد مطالعه نیاز نیست و تنها برخی از این پارامترها بسته به مقیاس زمانی موردنظر نیاز است. پارامتر متوسط دمای حداقل در مقیاس های زمانی سالانه و فصل تابستان، پارامتر درصد رطوبت نسبی در مقیاس های زمانی سالانه، فصل بهار و زمستان به عنوان پارامترهای موثر پیش بینی انتخاب شدند. همچنین بارش نیز تنها عامل موثر بر خشکسالی با توجه به شاخص های SPI و RDI در مقیاس های زمانی سالانه و فصلی می باشد.
نفیسه حسنعلی زاده؛ ابوالفضل مساعدی؛ عبدالرضا ظهیری؛ منوچهر بابانژاد
چکیده
بررسی ویژگیهای بارندگی و پهنهبندی آن نقش عمدهای در استفاده بهینه از منابع آب و خاک و مدیریت مخاطرات محیطی دارد. تعیین نواحی همگن بارش به استفاده مناسبتر از منابع آب و مدیریت صحیحتر مخاطرات محیطی ناشی از بارش کمک مینماید. با توجه به اینکه جهت تحلیل پدیدههای اقلیمی از جمله بارش، میبایست تمامی دادهها مربوط به یک منطقه همگن ...
بیشتر
بررسی ویژگیهای بارندگی و پهنهبندی آن نقش عمدهای در استفاده بهینه از منابع آب و خاک و مدیریت مخاطرات محیطی دارد. تعیین نواحی همگن بارش به استفاده مناسبتر از منابع آب و مدیریت صحیحتر مخاطرات محیطی ناشی از بارش کمک مینماید. با توجه به اینکه جهت تحلیل پدیدههای اقلیمی از جمله بارش، میبایست تمامی دادهها مربوط به یک منطقه همگن باشد، بر این اساس در این مطالعه سعی شدهاست مناطق همگن از نظر بارندگی سالیانه در استان گلستان با استفاده از دادههای طولانیمدت و تعداد متناسب ایستگاه با بهکارگیری روشهای جدیدتر تعیین شوند. برای این منظور از دادههای ماهانه بارش 29 ایستگاه بارانسنجی و تبخیرسنجی در سطح استان گلستان از سال آبی 62-1361 الی 91-1390 استفاده شد. با انجام آزمونهای کیفی تعداد 25 ایستگاه جهت تحلیل باقی ماندند. سپس با استفاده از روش خوشهبندی سلسله مراتبی وارد و با کمک متغیرهای مختلف تقسیمبندیهای متفاوت بررسی شد. خوشهبندی در حالت 2 خوشه دارای متوسط عرض سیلهوت بالاتری به میزان 48/0 بود. بر این اساس منطقه مورد مطالعه به 2 ناحیه تقسیم شد. سپس همگنی این نواحی مورد بررسی قرار گرفت. از آنجاکه با روش گشتاورهای خطی ضریب چولگی ناحیهای (τ_3^R) از مقدار 23/0 کوچکتر بود، در نتیجه آزمون از آزمون هاسکینگ-والیس جهت بررسی همگنی ناحیهای استفاده شد. برای هر دو ناحیه مقدار آماره آزمون 1>H1 بوده که تأیید بر همگن بودن دو ناحیه میباشد. همچنین بالابودن ضریب همبستگی بین ایستگاههای یک ناحیه و پائینبودن ضریب همبستگی بین ایستگاههای دو ناحیه متفاوت، دلیلی دیگر بر تفکیک مناطق هر ناحیه از یکدیگر میباشد.
ابوالفضل مساعدی؛ سمانه محمدی مقدم؛ محمد قبائی سوق
چکیده
نوسانات عوامل آب و هوایی و تنشهای حاصل از آنها نقش مهمی در مقدار تولید محصولات کشاورزی بهویژه در شرایط دیم دارند. در این تحقیق ارتباط بین عملکرد محصولات گندم و جو دیم با متغیرهای آب و هوائی شامل: دمای حداقل، دمای میانگین، دمای حداکثر، بارندگی، تبخیروتعرق و شاخصهای خشکسالی شامل: شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسائی خشکسالی ...
بیشتر
نوسانات عوامل آب و هوایی و تنشهای حاصل از آنها نقش مهمی در مقدار تولید محصولات کشاورزی بهویژه در شرایط دیم دارند. در این تحقیق ارتباط بین عملکرد محصولات گندم و جو دیم با متغیرهای آب و هوائی شامل: دمای حداقل، دمای میانگین، دمای حداکثر، بارندگی، تبخیروتعرق و شاخصهای خشکسالی شامل: شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسائی خشکسالی (RDI) در ایستگاههای بجنورد، مشهد و بیرجند بررسی و مدلسازی گردید. با استفاده از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) دورههای موثر بر تنشهای آب و هوایی و خشکی از میان 34 دوره شامل 1، 2، 3، 4، 6 و 9 ماهه و دورة مرطوب انتخاب شده برای هر یک از متغیرها تعیین گردیدند. نتایج نشان داد که در ایستگاه بجنورد برای برآورد عملکرد محصولات گندم و جو مدلهای ساخته شده بر اساس متغیرهای شاخص SPI، در ایستگاه مشهد مدلهای ترکیبی و در ایستگاه بیرجند برای گندم مدل ترکیبی و برای جو مدل ساخته شده بر اساس شاخص RDI دارای بیشترین دقت و صحت میباشند. بر اساس معادلات استخراج شده، در بجنورد تنشهای ناشی از خشکسالی در دوره 4 ماهه منتهی به فروردین، مشهد 2 ماهه مهر و آبان و بیرجند 2 ماهه منتهی به اسفند و ماه خرداد بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند. تنشهای ناشی از حداقل و حداکثر دما در بجنورد در دورههای 9 ماهه منتهی به خرداد، مشهد 6 ماهه منتهی به خرداد و بیرجند 6 ماهه منتهی به اسفند بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند.
حمید زارع ابیانه؛ محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
ویژگیهای خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دورههای آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخصهای بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهههای آتی استفاده شدهاست. ...
بیشتر
ویژگیهای خشکسالی به عنوان یکی از وقایع محیطی، در دورههای آتی ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی تغییر نماید. در این تحقیق با بررسی شاخصهای بارش- تبخیر و تعرق استاندارد شده (SPEI)، شناسائی خشکسالی (RDI) و بارش استاندارد شده (SPI)، از شاخص SPEI برای پایش وضعیت خشکسالی ایستگاه سینوپتیک همدان تحت تأثیر تغییر اقلیم در دهههای آتی استفاده شدهاست. بدین منظور دورة
2010-1981 به عنوان دورة پایه انتخاب و شبیهسازی شرایط اقلیم آتی بر مبنای سناریوهای انتشار A1B، A2 و B1 و اجرای گروهی دادههای 5 مدل گردش عمومی جو با استفاده از مدل LARS-WG5 در دوره آماری 2040-2011 انجام شد. با شبیهسازی مقادیر بارش و دما، شاخصهای SPEI، RDI و SPI در مقیاسهای زمانی سالانه و همچنین 1 و 3 و 6 ماهه (کوتاهمدت) و 12، 18 و 24 ماهه (بلندمدت) برای دورههای پایه و آتی محاسبه و ارتباط بین آنها بررسی گردید. در ادامه، با پایش وضعیتهای رطوبتی از طریق شاخص SPEI، ویژگیهای دورههای خشک و مرطوب بر مبنای تئوری ران استخراج و برای دورههای پایه و آتی با هم مقایسه شدند. نتایج شبیهسازی اجرای گروهی مدلها نشانداد طی سه دهة آینده بر اساس نتایج سناریوی محتمل A2، دمای متوسط و بارش نسبت به دورة پایه به ترتیب 82/0 درجه سانتیگراد و 5/2 درصد افزایش مییابند. پایش وضعیت رطوبتی بر مبنای شاخص SPEI نیز نشاندهندة تغییرات زیاد شرایط رطوبتی در دهة اول پیشبینی، نسبت به دهههای دوم و سوم میباشد. همچنین انتظار میرود در مقیاسهای بلندمدت تعداد دورههای خشک کاهش و تداوم طولانیترین دوره خشک و متعاقب آن حجم کمبودها نسبت به دورة پایه افزایش یابند. علاوه بر این انتظار میرود مجموع حجم مازادها در دورههای مرطوب نسبت به دوره پایه کاهش یابد که میتواند بیانگر افزایش کمبود رطوبتی در دهههای آتی باشد.
نونا شیخ الاسلامی؛ بیژن قهرمان؛ ابوالفضل مساعدی؛ کامران داوری؛ مهدی مهاجرپور
چکیده
تبخیر و تعرق یکی از مهمترین پارامترهایی است که دانستن آن جهت برآورد نیاز آبی گیاه و طراحی سیستم های آبیاری ضروری است، این پدیده متاثر از پارامترهای اقلیمی زیادی می باشد. در این پژوهش به بررسی تأثیر نسبی متغیرهای موثر در این پدیده و نیز برآورد تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از آنالیز مؤلفه های اصلی و تحلیل عاملی پرداخته شده است. به این ...
بیشتر
تبخیر و تعرق یکی از مهمترین پارامترهایی است که دانستن آن جهت برآورد نیاز آبی گیاه و طراحی سیستم های آبیاری ضروری است، این پدیده متاثر از پارامترهای اقلیمی زیادی می باشد. در این پژوهش به بررسی تأثیر نسبی متغیرهای موثر در این پدیده و نیز برآورد تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از آنالیز مؤلفه های اصلی و تحلیل عاملی پرداخته شده است. به این منظور از داده های ایستگاه سینوپتیک مشهد با اقلیم نیمه خشک واقع در استان خراسان رضوی در مقیاس روزانه و در فاصله سال های 2005-1991 استفاده گردید و تاثیر نسبی پارامترهای دما (T) (حداکثر، متوسط و حداقل)، رطوبت نسبی (RH)، ساعات آفتابی (Rs) و سرعت باد در ارتفاع دو متری از سطح زمین (U2) بر این پدیده مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مؤلفه های اصلی استخراج شده، مدل رگرسیون خطی چندگانه برای تخمین تبخیر و تعرق ارایه شد. آماره t برای مقدار ثابت و برای هر یک از مؤلفه های اصلی تعیین شد که همه ضرایب در سطح 5% معنی دار بودند. در شرایط اقلیمی مشهد، همبستگی مؤلفه های اول (PC1) و دوم (PC2) با تبخیر و تعرق به ترتیب دارای ضرایب 694/0 و 556/0 بود، مؤلفه اول نسبت به مؤلفه دوم همبستگی بیشتری با تبخیر و تعرق داشت و دمای حداقل، دمای متوسط، دمای حداکثر و رطوبت نسبی برای برآورد تبخیر و تعرق به ترتیب از اهمیت بیشتری نسبت به سایر متغیرها (ساعات آفتابی و سرعت باد) برخوردار بودند. مقادیر ضریب تبیین روش های MLR-PCA و MLR برابر با 903/0 و 897/0 به دست آمد که بیانگر توانایی روشPCA است.
سمانه محمدی مقدم؛ ابوالفضل مساعدی؛ محمد جنگجو؛ منصور مصداقی
چکیده
پیشبینی تولید گیاهی و استراتژیهای مدیریتی مناسب نیاز به شناخت عوامل آب و هوایی اصلی در مناطق مختلف دارد. هدف از انجام این تحقیق مقایسه تولید علوفه در مناطق مختلف بر اساس عوامل آب و هوایی و شاخصهای خشکسالی است. این مناطق شامل دو منطقه در استان مرکزی و دو منطقه در استان قم میباشند. عوامل آب و هوایی مورد بررسی شامل بارندگی، دما ...
بیشتر
پیشبینی تولید گیاهی و استراتژیهای مدیریتی مناسب نیاز به شناخت عوامل آب و هوایی اصلی در مناطق مختلف دارد. هدف از انجام این تحقیق مقایسه تولید علوفه در مناطق مختلف بر اساس عوامل آب و هوایی و شاخصهای خشکسالی است. این مناطق شامل دو منطقه در استان مرکزی و دو منطقه در استان قم میباشند. عوامل آب و هوایی مورد بررسی شامل بارندگی، دما و تبخیر و تعرق و شاخصهای خشکسالی شامل شاخص بارش استاندارد شده (SPI) و شاخص شناسایی خشکسالی (RDI) میباشند. برای هر یک از متغیرها، سی و سه دورهی زمانی مختلف، شامل: دورههای یکماهه تا نهماهه در نظر گرفته شدهاست. با توجه به تعداد زیاد متغیرهای مستقل از روش تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) برای کاهش حجم دادهها استفاده شد. رابطه تولید علوفه مرتع با هریک از عوامل آب و هوایی و شاخصهای خشکسالی با استفاده از روشهای رگرسیونی چند متغیره شامل stepwise وbestsubset مدلسازی شد. علاوهبراین، رابطه تولید مرتع با همه این عوامل به صورت یک مدل ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انتخاب مدل از معیارهای ارزیابی خطا استفاده شد. در نهایت در مناطق رودشور، باغیک و قرهسو به ترتیب مدلهایی که بر اساس تبخیر و تعرق (99/0=r Kg,7/7RMSE=)، شاخص شناسایی خشکسالی (99/0=r Kg,1/3RMSE=) و بارندگی (99/0=Kg, r0/4RMSE=) تولید را پیشبینی مینمایند، به عنوان مدل مناسب پیشبینی تولید علوفه مرتع در هر منطقه انتخاب شدند. ضمن آنکه در منطقه اراک مدلی که ترکیبی از عوامل آب و هوایی (99/0=Kg, r2/0RMSE=) است، به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. بهطور کلی ارتباط تولید مرتع با وضعیت خشکسالی بر اساس شاخص شناسایی خشکسالی قویتر از ارتباط آن با بارندگی و دما است. همچنین بهمنظور برآورد تولید مرتع، شاخص شناسایی خشکسالی نسبت به شاخص بارش استاندارد شده از دقت بیشتری برخوردار است. زیرا، این شاخص بهطور همزمان وضعیت بارندگی و تبخیر و تعرق را در نظر میگیرد.
حدیث مهاجرانی؛ مجید خلقی؛ ابوالفضل مساعدی؛ امیر سعدالدین؛ مهدی مفتاح هلقی
چکیده
بهره برداری بی رویه از آبخوان ها در بسیاری از کشورها در سال های اخیر موجب افت و کاهش کیفیت آبخوان ها شده است. از این رو، استفاده از علوم و تکنولوژی جدید در مدیریت این منابع آبی ارزشمند اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، مدیریت کمی بهره برداری از منابع آب زیرزمینی با شبکه ی تصمیم بیزی است. دشت کردکوی در استان گلستان به عنوان منطقه ...
بیشتر
بهره برداری بی رویه از آبخوان ها در بسیاری از کشورها در سال های اخیر موجب افت و کاهش کیفیت آبخوان ها شده است. از این رو، استفاده از علوم و تکنولوژی جدید در مدیریت این منابع آبی ارزشمند اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، مدیریت کمی بهره برداری از منابع آب زیرزمینی با شبکه ی تصمیم بیزی است. دشت کردکوی در استان گلستان به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. این منطقه براساس مقادیر ضریب قابلیت انتقال و نیز ضریب هدایت الکتریکی در نقاط مختلف دشت به سه ناحیه تقسیم بندی شد. سپس پارامترهای شبکه بیزی در هر یک از این سه ناحیه به دست آمد. سناریوهای مدیریتی در قالب سه گروه اصلی و براساس دو متغیر تصمیم "الگوی کشت" و "نیاز آبی شرب" در هر یک از ناحیه ها طراحی و اجرا شد. نتایج اجرای سناریوهای مدیریتی، ویژگی های متغیرهای مختلف را در هر ناحیه به خوبی مشخص کرد. امکان ایجاد خسارات جبران ناپذیر بر سفره آب زیرزمینی این منطقه براساس نتایج حاصل و با توجه به خصوصیات آبخوان در نقاط مختلف دشت، در صورت اعمال بهره برداری های مدیریت نشده و غیراصولی، وجود دارد. نتایج نشان داد که استفاده از شبکه های تصمیم گیری بیزی در مدیریت بهره برداری از منابع آب زیرزمینی می تواند کمک شایانی به مدیران و برنامه ریزان به منظور برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع آب بنماید.
سیده مطهره حسینی؛ ابوالفضل مساعدی؛ کمال الدین ناصری؛ علی گلکاریان
چکیده
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه ...
بیشتر
فرسایش شیاری که در نتیجه تمرکز رواناب در روی دامنه به وجود می آید، یکی از انواع فرسایش های آبی است که در مقیاس جهانی بیشترین مقدار هدر رفت خاک را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طول دامنه یکی از عوامل مؤثر در میزان فرسایش می باشد، در این تحقیق سعی شد تغییرات عرض، عمق، سطح مقطع و فراوانی شیارها در طول دامنه مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر آن چگونگی تغییرات اجزاء اصلی تشکیل دهنده خاک با تغییر در طول دامنه بررسی شد. برای این منظور در روی دامنه هایی از منطقه احمد آباد مشهد که فرسایش شیاری در آن ها کاملا مشهود است، ترانسکت های 50 متری در طول های دامنه 10، 20، 30، 40 و 50 متری (نسبت به خط الراس) انتخاب شدند. در طول هر یک از ترانسکت ها، ویژگی های فرسایش شیاری اندازه گیری شدند. عدم برازش مدل های خطی، درجه دوم و درجه سوم بر داده های مشاهده ای بیانگر عدم توانایی این مدل ها در بیان ارتباط پارامتر های مورد بررسی با طول دامنه می باشند. ضمن آن که معادلات لگاریتمی هم از ضریب تبیین مناسبی برخوردار نبودند. بنابراین به منظور به دستآوردن رابطه مناسب بین پارامترهای مذکور از تابع ریاضی گامای ناقص استفاده گردید. این تابع به خوبی بر تمامی پارامترهای مورد بررسی (به جز فراوانی شیارها و میزان متوسط رس خاک) در سطح 5 درصد برازش یافت. بر اساس نتایج حاصل با افزایش طول دامنه، میزان متوسط شن موجود در خاک کاهش و متوسط میزان سیلت موجود در خاک، متوسط عمق و سطح مقطع شیارها افزایش یافت. همچنین با افزایش طول دامنه متوسط عرض شیارها افزایش و پس از آن کاهش یافت.
محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
استفاده از شاخص های مختلف خشکسالی منجر به نتایج متفاوتی می گردد. بنابراین، یکی از مهم ترین مسائل مطرح در پایش خشکسالی، انتخاب شاخصی متناسب با شرایط منطقه، به منظور دستیابی به نتایج قابل اعتماد است. در این تحقیق، 8 شاخص مختلف پایش خشکسالی هواشناسی شامل: معیار بارندگی سالانه (SIAP)، دهک ها DI))، درصد نرمال (PN)، ناهنجاری بارش (RAI)، بارش استاندارد ...
بیشتر
استفاده از شاخص های مختلف خشکسالی منجر به نتایج متفاوتی می گردد. بنابراین، یکی از مهم ترین مسائل مطرح در پایش خشکسالی، انتخاب شاخصی متناسب با شرایط منطقه، به منظور دستیابی به نتایج قابل اعتماد است. در این تحقیق، 8 شاخص مختلف پایش خشکسالی هواشناسی شامل: معیار بارندگی سالانه (SIAP)، دهک ها DI))، درصد نرمال (PN)، ناهنجاری بارش (RAI)، بارش استاندارد شده تصحیح شده (*SPI)، Z چینی (CZI)، Z-Score (ZSI) و *RDI (Select) در 5 ایستگاه سینوپتیک مشهد، تهران، تبریز، کرمانشاه و شیراز طی یک دوره ی آماری 50 ساله محاسبه و بر اساس یک روش جدید چندمعرفه، شاخص یا شاخص های مناسب در مقیاس سالانه برای هر ایستگاه تعیین گردید. در روش چندمعرفه ی پیشنهاد شده که مبتنی بر سطوح آستانه ی چانگ و مدل اسکالوگرام می باشد ابتدا، به کمک 50 متغیر هواشناسی مرتبط با بارش، تبخیر و تعرق و روزهای بارانی، رخدادهای خشکسالی و ترسالی با طبقه ی شدید و بسیار شدید برای ایستگاه های مورد بررسی تعیین گردید. سپس با معیار قرار دادن سال های مذکور به عنوان خشکسالی ها و ترسالی های مهم به انتخاب شاخص مناسب با استفاده از معیار آماری پیشنهاد شده با عنوان صحت کلی Total Accuracy (TA) اقدام گردید. نتایج نشان داد که در سه ایستگاه مشهد، تهران و شیراز شاخص *RDI (Select) به ترتیب با مقدار TA برابر با 46/0، 51/0 و 51/0 به عنوان شاخص مناسب، در ایستگاه تبریز سه شاخص *SPI، CZI و ZSI با مقدار TA برابر با 88/0 و در ایستگاه کرمانشاه شاخص CZI با مقدار TA برابر با 64/0 به عنوان شاخص های مناسب برگزیده شدند.
معصومه عیوضی؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
بارندگی یکی از مهمترین عوامل اقلیمی است که از تغییرپذیری زمانی و مکانی بسیار زیادی برخوردار است. از طرف دیگر، تعیین مقدار بارندگی در موقعیتهای مکانی مختلف، از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. در این تحقیق به منظور تخمین بارندگی در مناطق مختلف، از روشهای متعدد درونیابی استفاده شده است. به این منظور، دادههای بارندگی 32 ایستگاه ...
بیشتر
بارندگی یکی از مهمترین عوامل اقلیمی است که از تغییرپذیری زمانی و مکانی بسیار زیادی برخوردار است. از طرف دیگر، تعیین مقدار بارندگی در موقعیتهای مکانی مختلف، از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد. در این تحقیق به منظور تخمین بارندگی در مناطق مختلف، از روشهای متعدد درونیابی استفاده شده است. به این منظور، دادههای بارندگی 32 ایستگاه بارانسنجی با طول دوره آماری 26 سال (62-1361 الی 87-1386) در سطح استان گلستان انتخاب شدند. بعد از بررسی دادهها از نظر صحت و همگنی با استفاده از آزمونهای آماری، به منظور تعیین بهترین الگوی توزیع مکانی بارندگی سالانه در سطح استان گلستان، از شش روش درونیابی مکانی فاصله وزنی معکوس (IDW)، چندجملهای جهانی (GPI)، چندجملهای محلی (LPI)، تابع پایه شعاعی (RBF)، کریجینگ (Kriging) و کوکریجینگ (Co-Kriging) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در بین روشهای قطعی و زمینآماری، به ترتیب روش زمینآمارکریجینگ و کوکریجینگ با مدل بیضوی و با میزان خطای 49/60 و 46/64 نسبت به روشهای قطعی برتر بوده است. همچنین در بین روشهای قطعی دو روش RBF و IDW با میزان خطای 86/66 و 20/77 نتایج نسبتاً دقیقتری را در مقایسه با دو روش LPI و GPI داشتهاند. ضمن آنکه کمترین مقدار میانگین مربعات خطا در روش کریجینگ با مدل بیضوی (49/60) و بیشترین آن در روش GPI با توان 5 (به مقدار96/288) به دست آمده است.
عبدالرضا ظهیری؛ محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی
چکیده
چکیده
محاسبه ی دبی رودخانه ها در مقاطع مرکب، به علت تغییرات آنی و قابل توجه شرایط هندسی و هیدرولیکی مقطع اصلی و دشت های سیلابی بسیار پیچیده است. به همین دلیل پارامترهای متعددی در برآورد آن نقش دارند. تعیین پارامترهای مهم و انتخاب ترکیب بهینه از میان ترکیب های مختلف، یکی از مهم ترین مراحل ساخت و طراحی هرگونه مدل سازی ریاضی و هوشمند است. ...
بیشتر
چکیده
محاسبه ی دبی رودخانه ها در مقاطع مرکب، به علت تغییرات آنی و قابل توجه شرایط هندسی و هیدرولیکی مقطع اصلی و دشت های سیلابی بسیار پیچیده است. به همین دلیل پارامترهای متعددی در برآورد آن نقش دارند. تعیین پارامترهای مهم و انتخاب ترکیب بهینه از میان ترکیب های مختلف، یکی از مهم ترین مراحل ساخت و طراحی هرگونه مدل سازی ریاضی و هوشمند است. در این تحقیق با محاسبه 10 پارامتر بدون بعد هندسی و هیدرولیکی از 30 مقطع مرکب آزمایشگاهی و صحرایی (جمع آوری شده)، دبی جریان به کمک شبکه ی عصبی مصنوعی مبتنی بر روش پیش پردازش گاما تست محاسبه شده است. بر اساس نتایج این روش پارامترهای عمق نسبی، کوهیرنس مقطع، شیب عرضی بستر دشت های سیلابی و عرض نسبی دشت سیلابی موثرترین پارامترها شناخته شدند. هم چنین از میان 1023 ترکیب حاصل از 10 پارامتر ورودی، ترکیب این چهار پارامتر به عنوان مدل بهینه تعیین گردید. بررسی کفایت داده ها با استفاده از M تست برای مدل بهینه نشان داد که تعداد داده های لازم برای ایجاد یک مدل هموار برابر 300 مجموعه می باشد. دبی جریان در مقاطع مرکب با استفاده از مدل بهینه (مدل 4 پارامتری) و هم چنین مدل های بهینه ی 1، 2 و 3 پارامتری مدل سازی شد. سپس با نتایج مدل های حاصل از تمامی 10 پارامتر ورودی و هم چنین روش تجزیه ی قائم مقطع مرکب Divided Channel Method (DCM) براساس آماره های مختلف آماری مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که مدل بهینه با IPE برابر با 123/0 از بالاترین دقت و روش DCM با IPE برابر با 867/0 از کم ترین دقت برخوردارند.
ابوالفضل مساعدی؛ محمد قبائی سوق
چکیده
چکیده
شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه ی زمانی دلخواه بهدست می-آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده ها ی بارندگی برازش یابد. به-منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک ...
بیشتر
چکیده
شاخص بارش استاندارد شده (SPI)، از برازش توزیع گاما بر مقادیر بارندگی سالانه یا مجموع بارندگی در هر بازه ی زمانی دلخواه بهدست می-آید. بر اساس تحقیقات انجام شده، در برخی از مناطق ممکن است توزیع گاما نتواند به عنوان مناسب ترین توزیع بر داده ها ی بارندگی برازش یابد. به-منظور بررسی این موضوع، از آمار بارندگی سالانه 11 ایستگاه سینوپتیک کشور که بر اساس اقلیم نمای دومارتن اقلیم های بسیار مرطوب تا خشک را شامل می شوند، طی سال های 1958 تا 2007 میلادی استفاده شده است. در این تحقیق، ابتدا مقادیر SPIسالانه با انتخاب توزیع پیش فرض (گاما) محاسبه و فراوانی طبقات مختلف خشکسالی استخراج گردید. در ادامه با برازش توزیع های مختلف بر مقادیر بارندگی سالانه ی هر ایستگاه، مناسب ترین تابع توزیع بر اساس آماره ی کلموگروف- اسمیرنوف انتخاب و مقدار احتمال تجمعی آن محاسبه گردید. سپس مقادیر متناظر با هر مقدار بارندگی در توزیع نرمال معکوس با استفاده از انتقا ل هم احتمال محاسبه و مقادیر SPI تصحیح شده استخراج گردید و تاثیر استفاده از مناسب ترین تابع توزیع مقادیر بارندگی بر تغییر فراوانی و یا جابجایی طبقات مختلف خشکسالی شاخص SPI، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که توزیع گاما نمی تواند به عنوان مناسب ترین تابع توزیع مقدار بارندگی سالانه در هیج یک از ایستگاه های مورد بررسی (به جز رشت)، انتخاب شود. استفاده از مناسب ترین تابع توزیع در هر بازه زمانی، می تواند منجر به تغییر مقادیر عددی شاخص SPI گردد که این خود ممکن است منجر به تغییر فراوانی طبقات مختلف خشکسالی گردد. به طوری که در ایستگاه های گرگان و تهران جابجایی در تمامی طبقات خشکسالی مشاهده شد و ایستگاه گرگان با 15 جابجایی بیشترین تغییر را در مجموع طبقات خشکسالی به خود اختصاص داد.
واژه های کلیدی: انتقال هم احتمال، ایران، توزیع گاما، جابجایی طبقات خشکسالی، شاخص بارش استاندارد شده (SPI)
پریوش طوفانی؛ ابوالفضل مساعدی؛ احمد فاخری فرد
چکیده
چکیده
مدل بندی جبری بارش ها در پریودهای مختلف به دلیل ماهیت تصادفی آن ها از نظر مکانی و زمانی، همواره با مشکلات عدیده ای همراه بوده و عدم قطعیت در پیش بینی ها از اعتبار برآوردها از طریق مدل های مختلف می کاهد. یکی از روش هایی که در سال های اخیر در رابطه با مدل سازی داده های هیدرولوژیکی مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از موجک (Wavlet) بهعنوان ...
بیشتر
چکیده
مدل بندی جبری بارش ها در پریودهای مختلف به دلیل ماهیت تصادفی آن ها از نظر مکانی و زمانی، همواره با مشکلات عدیده ای همراه بوده و عدم قطعیت در پیش بینی ها از اعتبار برآوردها از طریق مدل های مختلف می کاهد. یکی از روش هایی که در سال های اخیر در رابطه با مدل سازی داده های هیدرولوژیکی مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از موجک (Wavlet) بهعنوان یکی از روش های نوین و بسیار موثر در زمینه تحلیل سیگنال ها و سری های زمانی است. در این روش سیگنال بارندگی با استفاده از موجک مادر منتخب تجزیه شده و داده های حاصل از تجزیه با معادلات مناسب برازش می یابد و مدل بدست آمده برای پیش بینی استفاده می شود. روش مذکور در مورد پیش بینی بارندگی ماهانه 33 سال آماری ایستگاه باران سنجی زرینگل با میانگین بارندگی سالانه 808 میلی متر از سال آبی 55-1354 تا 87-1386 به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که تجزیه سیگنال با موجک، منجر به ساده تر شدن سیگنال بارندگی می شود. بهطوری که همبستگی میان داده های مشاهداتی و محاسباتی 84 درصد به دست آمده و پیش بینی سیگنال بارندگی با دقت بیشتری صورت گرفته است. معنی دار نبودن آزمون F در سطح 90 درصد، تایید کننده نبودن اختلاف معنی دار بین داده های مشاهداتی و محاسباتی است.
واژههای کلیدی: الگو سازی، بارش، زرینگل، سیگنال، نظریه موجک
محمد قبائی سوق؛ ابوالفضل مساعدی؛ موسی حسام؛ ابوطالب هزارجریبی
چکیده
چکیده
تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه ی پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده ی غیرخطی و پیچیده است. یکی از ...
بیشتر
چکیده
تبخیر و تعرق (ETo) یکی از اجزای اصلی چرخه ی هیدرولوژیکی است که تعیین صحیح آن در مطالعات بیلان آبی، طراحی سیستم های آبیاری و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب برای دست یابی به توسعه ی پایدار نقش به سزایی دارد. تبخیر و تعرق به علت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر هم دیگر یک پدیده ی غیرخطی و پیچیده است. یکی از مراحل پیچیده در مد ل سازی سیستم های غیرخطی، پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت انتخاب ترکیبی مناسب از آن ها است. پیش پردازش داده ها سبب کاهش مراحل سعی و خطا و شناخت مهم ترین پارامترهای مؤثر بر پدیده ی مورد نظر جهت مدل سازی با استفاده از روش های هوشمند می گردد. در این تحقیق از دو روش رگرسیون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) برای پیش پردازش پارامترهای ورودی به شبکه ی عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) جهت تخمین ETo روزانه ی ایستگاه سینوپتیک شیراز استفاده شده است. برای ارزیابی تأثیر پیش پردازش پارامترهای ورودی با استفاده از معیارهای مختلف آماری سنجش خطا به مقایسه ی دو مدل ANN-FS و ANN-GT (با پارامترهای پردازش شده) با یکدیگر و هم چنین با مدل ANN که هیچ گونه پیش پردازشی روی پارامترهای ورودی آن انجام نشده است، پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل از دقت بالایی جهت تخمین ETo روزانه برخوردارند و از میان سه مدل فوق، مدل ANN-GT با مقدار ضریب تبیین (R2) 9995/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) 0483/0 نسبت به دو مدل دیگر ANN-FS و ANN به ترتیب با مقادیر R2 برابر با 9984/0 و 9994/0 و RMSE برابر با 0874/0 و 0548/0 از دقت بالاتری برخوردار است. اگرچه در این تحقیق برتری دقت مدل ANN-GT نسبت به مدل ANN ناچیز است اما توانایی های مشخص نمودن ترتیب اهمیت پارامترهای ورودی، تعیین تعداد تقریباً 800 داده ی معنی دار برای آموزش شبکه و یافتن بهترین ترکیب که شامل همه ی پارامترهای ورودی به جز دمای حداکثر می باشد این آزمون را می تواند به عنوان ابزار مفیدی برای پیش پردازش پارامترهای ورودی جهت مدل سازی سربع تر تبخیر و تعرق تبدیل کند.
واژه های کلیدی : تبخیر و تعرق پتانسیل، شبکه های عصبی مصنوعی، گاماتست، رگرسیون گام به گام، ایستگاه سینوپتیک شیراز
