مقایسه کارآیی مدل های تلفیقی NN-ARXو ANFIS با GA-GT جهت تخمین تبخیر روزانه از تشت در شرایط اقلیمی خشک و گرم بلوچستان

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

امروزه تخمین صحیح تبخیر به عنوان یکی از عناصر مهم چرخه هیدرولوژی، نقش مهمی را در توسعه پایدار و مدیریت بهینه منابع آب کشورهای مواجه با بحران آب می‌تواند ایفاء کند. تاکنون روش ها و فرمول های تجربی فراوانی در زمینه برآورد فرایند غیر خطی و پیچیده تبخیر روزانه از تشت ارائه شده که با عدم قطعیت می باشد و از دقت بالایی برخوردار نبوده و همچنین دسترسی به تمام پارامترهای ورودی آنها مشکل و ‌یا اندازه‌گیری آنها محتاج صرف هزینه و زمان زیادی می‌باشند. در این تحقیق کارایی دو مدل غیر خطی NN-ARX و ANFIS جهت برآورد تبخیر روزانه از تشت در شرایط اقلیمی خشک و گرم (ایرانشهر)، خشک و گرم ساحلی (چابهار) و اقلیم نیمه خشک و معتدل گرم (سراوان) مورد ارزیابی قرار گرفته است. از بین پنج پارامتر ورودی شامل سرعت باد،‌ درجه حرارت، ‌رطوبت نسبی، فشار و ساعات آفتابی در دوره 5 ساله از ابتدای مهر 1384 تا انتهای اسفند 1389، بهترین ترکیب ورودی مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک آزمون گاما (GA-GT) برای هر یک از ایستگاههای سینوپتیک واقع در این مناطق انتخاب گردید. سپس با استفاده از مدل های NN-ARX و ANFIS، تبخیرروزانهازتشت برآورد شد. با بکارگیری معیارهای آماری شامل R2، RMSEو MAE، کارایی مدل ANFIS با 3 تابع عضویت نوع گوسی و مدلNN-ARX برای هر یک از ایستگاه های سینوپتیک منتخب ارزیابی گردید. نتایج حاصله نشان می دهد که دقت مدل ANFIS نسبت به مدل NN-ARX در برآورد تبخیر روزانه از تشت در شرایط اقلیمی خشک و گرم بلوچستان مورد بررسی بیشتر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance Comparison of Integrated Models of NN-ARX and ANFIS with GA-GT to Daily Pan Evaporation Estimation Under Arid and Hot Climate of Baluchistan

نویسندگان [English]

  • J. Soltani
  • A. Moghaddamnia
  • J. Piri
  • J. Mirmoradzehi
چکیده [English]

Nowadays, accurate estimation of evaporation as one of the important elements of hydrological cycle can play an important role in sustainable development and optimal water resources management of the countries facing water crisis. Up to now, empirical methods and formulas on estimation of non-linear and complex process of daily pan evaporation have been developed that is of uncertainty. These methods and formulas do not have high accuracy and also access to their input parameters is difficult or their measurement requires high cost and time. In this study, performances of two non-linear models of NN-ARX and ANFIS have been evaluated to estimate daily pan evaporation under arid and hot climate conditions including dry and warm climate (Iranshahr), dry and coastal warm (Chahbahar), and semi-arid and warm temperate (Saravan). For this purpose, the best combination of model inputs was selected by using Genetic Algorithm embedded in Gama Test software for each of Synoptic stations located in these regions for the 5years period(2005-2010), then daily pan evaporation was estimated by using NN-ARX and ANFIS models. By employing the statistical criteria including R2، RMSE and MAE, performances of ANFIS model with three Gaussian membership functions and NN-ARX model were evaluated for each of the selective Synoptic stations. The obtained results indicate the accuracy of ANFIS model is higher than the one of NN-ARX model in estimating daily pan evaporation in different climatic conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pan evaporation
  • ANNs
  • ANFIS
  • Genetic algorithm
  • Gama Test
  • Arid and hot climate
  • Baluchistan