مسلم اکبرزاده؛ بیژن قهرمان؛ کامران داوری
چکیده
در راستای پایش پایدار منابع آب، ارزیابی شبکه پایش و ارزیابی کیفیت آبخوان با تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات به دست آمده از مقادیر آلودگی حاصل می‌شود. از اساسی ترین این تحلیل ها سنجش دقیق پهنه های مستعد خطر و شناسایی ایستگاه‌های همگن از نظر شاخص آلودگی است. با شناسایی چاه‌های همگن از نظر آلودگی به نیترات می‌توان سبب بهبود شرایط پایش شد. ...
بیشتر
در راستای پایش پایدار منابع آب، ارزیابی شبکه پایش و ارزیابی کیفیت آبخوان با تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات به دست آمده از مقادیر آلودگی حاصل می‌شود. از اساسی ترین این تحلیل ها سنجش دقیق پهنه های مستعد خطر و شناسایی ایستگاه‌های همگن از نظر شاخص آلودگی است. با شناسایی چاه‌های همگن از نظر آلودگی به نیترات می‌توان سبب بهبود شرایط پایش شد. براین اساس در این پژوهش، آبخوان شهر مشهد با دو معیار فاصله اقلیدسی و آنتروپی، خوشه‌بندی شد. نتایج نشان داد بهترین ساختار خوشه بندی با چهار خوشه همگن حاصل می‌شود. با توجه به پراکندگی چاه‌ها و میانگین گشتاورهای خطی، روش مبتنی بر معیار آنتروپی بر روش فاصله اقلیدسی برتری دارد. همچنین تغییرات نیترات نقش بسزایی را در شناسایی ایستگاه‌های همگن مبتنی بر آنتروپی ایفا می‌کند. بنابراین با خوشه‌بندی مبتنی بر آنتروپی می‌توان چاه‌های همگن از نظر تغییرپذیری شاخص آلودگی نیترات را شناسایی کرد که این امر می‌تواند گامی مهم و موثر در جهت پایش آبخوان مشهد و ارزیابی وضعیت کیفی آن باشد. همچنین در راستای ارزیابی و بهینه‌سازی شبکه پایش، هر چه شبکه موجود خوشه‌های کمتری به خود اختصاص دهد، همگنی بیشتری دارد. بنابراین رویکرد بهینه سازی از افزایشی به کاهشی (تعدیل شبکه پایش) توجیه خواهد داشت. در این صورت هزینه‌های پایش اعم از حفر، تجهیز، نمونه‌برداری، نگهداری و آنالیز آزمایشگاهی نیز کاهش می‌یابد.
فرهاد فرسادنیا؛ بیژن قهرمان
چکیده
شناسایی گروه های همگن هیدرولوژیک یکی از مباحث بنیادی هیدرولوژی در دو بعد کاربردی و تحقیقاتی است. یکی از روش های معمول به منظور دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیکی برای برآورد منطقه ای سیلاب، استفاده از روش های خوشه بندی است. چندین تحقیق از نگاشت ویژگی خود سامان (SOM) در این خصوص استفاده شده است. تفسیر نقشه خروجی مشکل اصلی این روش است. هدف ...
بیشتر
شناسایی گروه های همگن هیدرولوژیک یکی از مباحث بنیادی هیدرولوژی در دو بعد کاربردی و تحقیقاتی است. یکی از روش های معمول به منظور دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیکی برای برآورد منطقه ای سیلاب، استفاده از روش های خوشه بندی است. چندین تحقیق از نگاشت ویژگی خود سامان (SOM) در این خصوص استفاده شده است. تفسیر نقشه خروجی مشکل اصلی این روش است. هدف از این تحقیق کاربرد روش خوشه بندی دو مرحله ای نگاشت ویژگی خود سامان و سلسله مراتبی وارد (Ward) به منظور تعیین مناطق همگن هیدرولوژیک در حوضه های آبخیز استان های خراسان شمالی و رضوی است. ابتدا ابعاد ماتریس ورودی SOM با تحیل مولفه ی اصلی کاهش یافت. سپس از SOM برای تشکیل نقشه ویژگی دو بعدی استفاده شد. پس از آن گره های خروجی SOM بمنظور تعیین مناطق همگن در تحلیل فراوانی سیلاب به عنوان ورودی برای روش وارد به کار رفت. سپس توسط آزمون ناهمگنی هاسکینگ و والیس، پنج منطقه که از لحاظ هیدرولوژیکی از یک فرآیند سیلاب پیروی می کردند، شناسایی شدند. نتایج نشان داد که روش ترکیبی نگاشت ویژگی خود سامان و سلسله مراتبی وارد با ورودی مولفه های اصلی به مراتب کاراتر از روش های سلسله مراتبی تنها با ورودی های استاندارد شده یا مولفه های اصلی، در دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیک است.
بیژن قهرمان؛ کامران داوری
چکیده
به علت کمبود آمار و اطلاعات همیشه امکان استفاده از تحلیل فراوانی مکانی جهت تخمین چندک های سیلاب وجود ندارد. از آن جاکه استفاده از یک روش واحد برای ناحیه ای کردن معمولاً نتایج قابل قبولی را به دست نمی دهد، لذا معمولاً چندین روش منطقه ای به طور توأم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه سه الگوریتم خوشه‌ای هیبرید که هر یک به طور جداگانه ...
بیشتر
به علت کمبود آمار و اطلاعات همیشه امکان استفاده از تحلیل فراوانی مکانی جهت تخمین چندک های سیلاب وجود ندارد. از آن جاکه استفاده از یک روش واحد برای ناحیه ای کردن معمولاً نتایج قابل قبولی را به دست نمی دهد، لذا معمولاً چندین روش منطقه ای به طور توأم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه سه الگوریتم خوشه‌ای هیبرید که هر یک به طور جداگانه فرایند خوشه‌ای کردن را برای تعیین نواحی مشابه به کار می‌برند، مورد بررسی قرار گرفت. از الگوریتم های خوشه ای سلسله مراتبی متراکمی از روش های پیوند تکی، پیوند کامل و وارد، و از الگوریتم خوشه-ای تفکیکی، از الگوریتم K- میانگین استفاده شد. تأثیر تحلیل خوشه ای هیبرید در ناحیه ای کردن با استفاده از آمار روزآمد شده ی 68 حوضه ی آبریز استان‌های خراسان مورد بررسی قرار گرفت. از چهار شاخص آزمون خوشه ای شامل ضریب کوفنتیک، متوسط عرض سیلهوت، نمایه های دان و دیویس- بولدین جهت تعیین تعداد بهینه ی خوشه ها استفاده گردید. نتایج نشان داد که روش های پیوند تکی و کامل برپایه ی نمایه های اعتبارسنجی ضریب کوفنتیک و متوسط عرض سیلهوت بهتر بودند ولی منجر به تشکیل خوشه هایی نامتجانس (یک خوشه ی بزرگ و تعدادی خوشه ی بسیار کوچک) گردید که در تحلیل فراوانی سیلاب مناسب نمی باشد. گرچه تحلیل خوشه ای هیبرید در حداقل سازی تلاش لازم جهت نیل به نواحی همگن مؤثر بود ولی درجه ی موثر بودن به تعداد خوشه ها بستگی داشت. معیارهای ناهمگنی هاسکینگ منفی بود که بیانگر همبستگی سیلاب در ایستگاه ها بود. نهایتاً هیبرید الگوریتم وارد و K- میانگین برای استفاده در ناحیه ای کردن پیشنهاد گردید. چهار ناحیه همگن تشخیص داده شد.
مهری شاهدی؛ سید حسین ثنایی نژاد؛ بیژن قهرمان
چکیده
هدف این پژوهش، تحلیل فراوانی منطقه‌ای بارش‌های حداکثر سالانه یک روزه (AM1R) و دو روزه (AM2R) با استفاده از دیدگاه گشتاورهای خطی در استان خراسان رضوی است. بدین منظور ابتدا آزمون‌های پایه آماری شامل: همگنی، استقلال و داده پرت بر روی داده‌های AM1R و AM2R در 123 ایستگاه باران‌سنجی استان انجام شد. این استان با روش تحلیل خوشه‌ای و رعایت الگوهای ...
بیشتر
هدف این پژوهش، تحلیل فراوانی منطقه‌ای بارش‌های حداکثر سالانه یک روزه (AM1R) و دو روزه (AM2R) با استفاده از دیدگاه گشتاورهای خطی در استان خراسان رضوی است. بدین منظور ابتدا آزمون‌های پایه آماری شامل: همگنی، استقلال و داده پرت بر روی داده‌های AM1R و AM2R در 123 ایستگاه باران‌سنجی استان انجام شد. این استان با روش تحلیل خوشه‌ای و رعایت الگوهای توپوگرافی و بارش متوسط سالانه، به 4 ناحیه تقسیم، سپس همگنی هیدرولوژیکی این نواحی با آزمون ناهمگنی کنترل و تایید شد. پارامترهای توابع توزیع مقادیر حدی تعمیم‌یافته (GEV)، لوجستیک تعمیم‌یافته ((GLO، پیرسون نوع III (PE3) و لوگ نرمال سه پارامتری (LN3) برای داده‌های AM1R و AM2R، در هر ناحیه برآورد گردید. برای انتخاب تابع توزیع مناسب، نیکویی برازش آن‌ها با نمودار نسبت گشتاورهای خطی و آزمون کلموگروف- اسمیرنوف بررسی و تابع توزیع GEVانتخاب شد. سپس چندک‌های ناحیه‌ای توزیع GEV برای داده‌های AM1R و AM2R به ازای دوره بازگشت‌های مختلف محاسبه شدند. به طورکلی روابط به‌دست آمده برای برآورد AM1R و AM2R در دوره بازگشت‌های کمتر از 200 سال، در تمامی نواحی همگن از نزدیکی نسبتا خوبی با آمار واقعی برخوردار هستند. میانگین خطای مطلق بین مقادیر بی‌بعد توزیع نظری و مشاهداتی ایستگاه‌های هر ناحیه مطلوب است (بزرگترین MAE معادل 0386/0 میلی‌متر) که نشان‌دهنده دقت بالای برآوردها است.
