تخمین شاخص کیفیت آب رودخانه تالار با استفاده از شبکه‌های عصبی‌مصنوعی و برنامه ریزی بیان ژنی

رودخانه­ها همواره در طول تاریخ به عنوان منبع مهم برای تامین آب آشامیدنی و کشاورزی مورد توجه جوامع انسانی قرار داشته­ و در شکل­­گیری تمدن­های بشری بسیار موثر بوده­اند. علاوه بر این به عنوان یک اکوسیستم دارای ارزش زیستگاهی بسیار بالایی می­باشند. در حال حاضر اکثر رودخانه­های شمال تحت تاثیر انواع دخالت­های انسانی می­باشد که باعث بروز انواع آلودگی­ها، تغییر و تخریب اکوسیستم رودخانه­ها شده است. از مهمترین عوامل آلودگی و دخالت‌های انسان می­توان به آلودگی­های ناشی از فاضلاب­های صنعتی، شهری و روستایی؛ آلودگی­های ناشی از تخلیه سموم مورد استفاده در کشاورزی، برداشت بی­رویه آب رودخانه، تخریب پوشش گیاهی، احداث سدها و موانع زیر پل­ها،  مسدود شدن دهانه رودخانه، صید غیر مجاز و ... اشاره نمود. لذا با توجه به اهمیت رودخانه تالار در تامین آب کشاورزی و ...، همچنین تخلیه آلاینده­های متعدد به آن، شناسایی و ارزیابی کیفی آب رودخانه و ارائه رابطه­ای برای تخمین آلودگی و کیفیت آب ضروری به نظر می­رسد. حوضه آبریز تالار، دارای یک رودخانه اصلی و پنج رودخانه فرعی می­باشد که هر کدام از زیر شاخه­های متعددی تشکیل شده است. طول آبراهه اصلی 151.77 کیلومتر است و از جنوب و جنوب غربی حوضه سرمنشا می­گیرد و از شمال غربی حوضه خارج می­شود. در این مطالعه داده ­ها از نوع مقطعی می­باشد، 72 نمونه­ در طی ماه­های سال 1391-1392 از 6 ایستگاه ورسک، پل سفید، شیرگاه، تالار، کیاکلا و عرب­خیل بدست آمده است. سپس  شاخص NSFWQI  برآورد گردید. سپس به کمک روش‌های برنامه­ریزی بیان ژنی و شبکه‌های عصبی مصنوعی، مدل‌هایی برای تعیین ارتباط بین پارامترهای کیفی آب و شاخص کیفیت آب با دقت بالا به دست آمد. برای ارزیابی عملکرد مدل‌ها از پارامترهای آماری نظیر، جذر میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، شاخص پراکندگی و ضریب تعیین استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد دقت شبکه‌های عصبی مصنوعی بر روی داده‌های مجموعه آزمون اندکی بالاتر از روش برنامه‌ریزی‌ بیان ژنی در تخمین شاخص NSFWQI است.