تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

پیش آگاهی بلندمدت بارش با استفاده از سیستم شبکه ی عصبی مطالعه ی موردی: حوضه ی کارون بزرگ

نویسندگان
1 گروه جغرافیا،واحد نجف اباد، دانشگاه ازاد اسلامی ، نجف اباد،ایران
2 گروه جغرافیا،واحد نجف اباد، دانشگاه ازاد اسلامی، نجف اباد،ایران
3 عضو هیات علمی پژوهشکده هواشناسی ایران،تهران،ایران
چکیده
پیش بینی بارش در مدیریت و هشدار سیل نقش مهمی بر عهده دارد و با اطلاع از میزان بارندگی می توان امکان وقوع سیل را در یک منطقه پیش بینی و اقدامات لازم را به عمل آورد. به دلیل اینکه بارشهای سه ماه ژانویه، فوریه و مارس در اکثر مواقع سیل آسا می باشند و همچنین بیشتر بارشها در این سه ماه رخ می دهند، لذا در این پژوهش به بررسی عوامل موثر بر بارش و مدل سازی این سه ماه پرداخته شد. برای مدل سازی بارش از داده های بارش ماهانه ی ایستگاه همدید و بارانسنجی در بازه ی آماری (2014-1984) به مدت 30 سال بعنوان متغیر وابسته و شاخصهای اقلیمی، سیگنالهای بزرگ مقیاس اقلیمی شامل؛ دمای سطح دریا و دمای 1000 میلی باری، هم ارتفاع تراز 500 میلی باری ، امگای 200 میلی باری و عناصر اقلیمی بعنوان متغیر مستقل استفاده شده است. به دلیل رفتار غیرخطی بارش از شبکه های عصبی مصنوعی جهت مدل سازی بهره گرفته شد. جهت مشخص شدن بهترین معماری برای ورود به شبکه ی عصبی از تحلیل عاملی استفاده شد. برای پیش بینی بارش از داده هایی که بیشترین ارتباط را با بارش نشان دادند بصورت چهار الگو استفاده گردید که در ماه ژانویه الگوی چهارم با خطای آنتروپی 045/0، تعداد لایه های ورودی 91 واحد ، بهترین آرایش 15-1 و ضریب همبستگی 94 درصد بود. در ماه فوریه، الگوی سوم با ضریب همبستگی 97 درصد، خطای آنتروپی 036/. درصد ، تعداد واحدهای ورودی 8 واحد و بهترین نوع آرایش لایه ی پنهان 10-1 بود. بارش ماه مارس با تمام الگوها ضریب پیش آگاهی بالا بود که الگوی اول با خطای آنتروپی 038/.، تعداد واحدهای ورودی 67، نوع آرایش لایه ی پنهان، 17-1، ضریب همبستگی 98 درصد بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Rainfall warning Based on indexs teleconnection, Synoptic Patterns of Atmospheric Upper Levels and Climatic elements a case study of Karoun basin

نویسندگان English

iran salehvand 1
amir gandomkar 2
ebrahim fatahi 3
1 Department of Geography, Najaf Abad Unit, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Department of Geography, Najaf Abad Unit, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
3 Meteorological Institute faculty member, Tehran, Iran
چکیده English

Rainfall prediction plays an important role in flood management and flood alert. With rainfall information, it is possible to predict the occurrence of floods in a given area and take the necessary measures. Due to the fact that the three months of January, February and March are most floods and most precipitation is occurring this quarter, this study aimed to investigate the factors affecting precipitation and modeling of this quarter. For precipitation modeling, the monthly rainfall data of the Hamadid and Baranzadeh station in the statistical period (1984-2014) for 30 years as a dependent variable and climatic indexes, large-scale climatic signals including sea surface temperatures and 1000 millimeter temperatures Altitude of 500 milligrams, 200 milligrams of omega and climatic elements have been used as independent variables. Due to the nonlinear behavior of rainfall, artificial neural networks were used for modeling. Factor analysis was used to determine the best architecture for entering the neural network. For prediction of precipitation, the data that showed the most relationship with precipitation was used in four patterns, in January the fourth pattern with entropy error was 045/0, the number of input layers was 91, the best makeup was 15-1, and the correlation coefficient was 94% Was. In February, the third pattern with a correlation coefficient of 97%, entropy error, was 0.36. Percentage, number of input units was 8 units, and the best type of latency layout was 10-1. The precipitation of March with all patterns was high predictive coefficient. The first pattern with entropy error was 0.038, the number of input units was 67, the hidden layer arrangement was 17-1, the correlation coefficient was 98%.







‏‫مترجم Google‬ برای کسب و کار:کیت ابزار مترجممترجم وب سایت

کلیدواژه‌ها English

Factor analysis
synoptic systems
climatic indices
climatic elements
perceptron neural network
Dastorania, M.T; Afkhami H (2011), "Application of artificial neural networks on drought prediction in Yazd (Central Iran)", DESERT 16(1): 39-48
Helmy, M; Thian, Y; (2014), "Wavelet Analysis of Seasonal Rainfall Variability of the Upper Blue Nile Basin, Its Teleconnection to Global Sea Surface Temperature, and Its Forecasting by an Artificial Neural Network", Mon. Wea. Rev, 142():1771–1791. doi: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-13-00085.1
Hossain, M; Asasduzzaman, M (2012), "Artificial neural network based temperature prediction and its impact on solar cell", Informatics, Electronics & Vision (ICIEV), 2012 International Conference on, 18-19 May 2012,PP.902-897.
Nastos, P.T; Moustris, K.P; Larissi, I.K; Paliatsos, A.G "Rain intensity forecast using Artificial Neural Networks in Athens, Greece", Atmospheric Research, 119(2): 153–160
Salehvand, I; Elham, H; Majid, M; Momeni, M; Gandomkar, A; Hooshmand, A; (2015), " Evaluation of Meteorological Drought Index for Drought Assessment and Mapping in Basine Karoon in Iran', International Journal of Review in Life Sciences, 5(7): 772-781
Santhosh, B; Kadar, I; Sheree, fm (2011), "An Efficient Weather Forecasting System using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System", International Journal of Advanced Research in Computer Science, 2( 4):42-53
Amanpreet Kaur*, J K Sharma**, Sunil Agrawal* Artificial neural networks in forecasting maximum and minimum relative humidity, International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.11 No.5, May 2011,199-197
Ozlem, T; Onal, S (2012), "Application of artificial neural networks and multiple linear regression to forecast monthly river flow in Turkey", African Journal of Agricultural Research 7(8):1317-1323