ارزیابی عملکرد و مقایسه ی روش های داده رهنمون در مدل سازی فرآیند تبخیر از سطح آب های آزاد
چکیده
در تحقیق حاضر، عملکرد روش های شبکه های عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، ماشین بردار مرتبط، درخت تصمیم و سیستم استنتاج تطبیقی نروفازی در برآورد تبخیر از سطح آب های آزاد مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با ده معادله ی تجربی متداول برای برآورد تبخیر از سطح آب های آزاد، مقایسه شده است. این معادلات به ترتیب شامل معادلات مه یر، پنمن، مارسیانو، ایوانف، usbr، شاهتین، تیچومیروف، استفان - استیوارت، جنسن - هیز و هفنر می باشند. داده های مورد استفاده مربوط به ایستگاه هم دیدی فرودگاه رشت و شامل تبخیر روزانه از تشت کلاس a، میانگین روزانه ی دما، میانگین روزانه ی رطوبت نسبی، میانگین روزانه ی سرعت باد در ارتفاع دو متری از سطح زمین، ساعات آفتابی روزانه، ابرناکی روزانه و تابش خورشیدی روزانه طی سال های 2002 تا 2011 میلادی بوده است. شش ترکیب مختلف از پارامترهای هواشناسی به عنوان ورودی برای روش های ذکر شده در نظر گرفته شد. 75 درصد از کل داده ها به بخش واسنجی و 25 درصد مابقی داده ها به بخش اعتبارسنجی مدل ها اختصاص داده شدند. نتایج نشان داد که بهترین برآوردها مربوط به روش درخت تصمیم، با انتخاب هر شش پارامتر مؤثر به عنوان ورودی حاصل می گردد. مقدار شاخص های آماری ریشه ی میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق با احتساب هر شش پارامتر ورودی در این روش در مرحله ی اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 64/0 و 51/0 میلی متر در روز محاسبه شد. همچنین ضرایب تبیین و کارایی مدل درخت تصمیم نیز در مرحله ی اعتبارسنجی به ترتیب برابر با 97/0 و 759/0 به دست آمد. در بین معادلات تجربی موجود نیز روش مه یر با احتساب شاخص های آماری ریشه ی میانگین مربعات خطا، میانگین خطای مطلق، ضریب تبیین و ضریب کارایی به ترتیب برابر با 12/2 میلی¬متر در روز، 47/1 میلی متر در روز، 98/0 و 22/0- به عنوان بهترین روش تجربی در برآورد تبخیر از سطح آب های آزاد در ایستگاه هم دیدی رشت انتخاب شد. در نهایت نتایج حاصل نشان داد روش درخت تصمیم نسبت به سایر روش ها، قابلیت بالایی در برآورد تبخیر از سطح آب های آزاد در منطقه رشت دارد.