تحلیل و پیش بینی جریان رودخانه کشکان با استفاده از نظریه آشوب

در این پژوهش از دیدگاه نظریه آشوب، سری زمانی آبدهی روزانه رودخانه کشکان تحلیل شده است. قبل از انجام تحلیل مبتنی بر نظریه آشوب، میزان داده های نوفه ای سری زمانی با استفاده از روش های تخمین هسته گوسی و تبدیل موجک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین رفتار آماری سری زمانی با توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی ارزیابی شد. سپس در بازسازی فضای فاز این سیستم به روش تأخیرها، از روش های میانگین اطلاعات متقابل و نزدیک ترین همسایگان کاذب، به­ترتیب برای تشخیص زمان تأخیر بهینه و بُعد تعبیه بهینه سیستم استفاده شده است. در همین حال، بعد فراکتالی سیستم با استفاده از روش بعد همبستگی و همچنین حساسیت به شرایط اولیه سیستم با استفاده از روش توان لیاپانوف آزموده شده و در انتها نیز پیش بینی با استفاده از روش تقریب محلی انجام شده است. کاهش درصد همسایگان کاذب به­دنبال افزایش بعد تعبیه، نشان دهنده وجود جاذب فراکتالی در فضای فاز سیستم است؛ که در کنار توان لیاپانوف مثبتِ به دست آمده، شرایط یک سیستم آشوبناک را برای جریان رودخانه در حوضه آبریز کشکان ترسیم می کند. به دنبال این نتایج، پیش بینی به­روش تقریب محلی بر اساس فضای فاز بازسازی شده انجام شد؛ که دقت رضایت بخش به دست آمده، بیان­گر کارایی روش های مبتنی بر نظریه آشوب برای تحلیل و پیش بینی جریان رودخانه در حوضه آبریز رودخانه کشکان است. این کارایی در مقایسه ای که با روش برنامه سازی ژنتیک انجام شد؛ مورد تایید بیشتری قرار گرفت.