تخمین جریان رودخانه ها با استفاده از نظریه آشوب و برنامه ریزی ژنتیک در مقیاس های زمانی مختلف

thesis
abstract

کاربرد نظریه آشوب در هیدرولوژی اخیراً توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بر مبنای نظریه آشوب، سری های به ظاهر تصادفی می توانند به قوانین قطعی نسبت داده شوند. با وجود مطالعات گذشته در به کارگیری مفاهیم فرآیند تصادفی در سری های جریان رودخانه، بررسی های اخیر نشان داده اند که این سری ها را می توان با قوانین قطعی تحلیل نمود. بنابراین ساختارهای دینامیکی فرآیندهای ظاهراً پیچیده از قبیل تغییرات جریان رودخانه، می توانند با استفاده از مدل های آشوبناک قطعی غیرخطی بهتر از مدل های تصادفی، قابل فهم باشند. وجود بعد همبستگی کم، یکی از مشخصه های مهم مبنی بر وجود آشوب در یک سیستم است. در این تحقیق سعی شده است، توصیف و پیش بینی جریان رودخانه لیقوان چای در مقیاس های زمانی مختلف شامل روزانه، پنج روزه، هفت روزه، ده روزه و ماهانه در دو ایستگاه لیقوان و هروی با استفاده از مفاهیم نظریه آشوب انجام پذیرد. به منظور بازسازی فضای حالت، زمان تأخیر و بعد محاط مورد نیاز است. از روشهای تابع خود همبستگی و میانگین اطلاعات متقابل، برای تعیین زمان تأخیر و از روش الگوریتم نزدیک ترین همسایه های کاذب جهت تخمین بعد محاط استفاده شده است. روش بعد همبستگی برای بررسی آشوب پذیری دبی رودخانه بکار گرفته شده و بعد همبستگی کم بدست آمده ( ) حاکی از وجود رفتار آشوبناک سری های دبی رودخانه در مقیاس های زمانی روزانه، پنج روزه و هفت روزه است؛ در حالی که دبی های ده روزه و ماهانه رفتار آشوبناک نشان ندادند. با استفاده از بزرگ ترین نمای لیاپانوف، افق پیش بینی سری های دبی تعیین گردید و از الگوریتم پیش بینی موضعی جهت پیش بینی دبی رودخانه در مقیاس های زمانی مختلف، با مفاهیم نظریه آشوب استفاده گردید. همچنین، در این مطالعه برنامه ریزی بیان ژن (gep) نیز که توسعه یافته برنامه ریزی ژنتیک است، جهت مدلسازی دبی رودخانه در مقیاس های زمانی مختلف بکار گرفته شده است. gep، نیز یک الگوریتم ژنتیکی است بطوری که از جمعیتی از افراد استفاده و آنها را مطابق برازندگی، انتخاب می کند و تغییرات ژنتیکی را با استفاده از یک یا چند عملگر ژنتیکی، اعمال می نماید و در آن کروموزوم ها به صورت بیان درختی نشان داده می شوند. جهت پیش بینی دبی جریان در مقیاس های زمانی مختلف با استفاده از gep، مقادیر دبی پیشین در پنج ترکیب متفاوت شامل دبی یک روز قبل تا دبی پنج روز قبل، به عنوان ورودی در نظر گرفته شدند تا بهترین الگو برای پیش بینی انتخاب گردد. دبی پیشین تا 4 تأخیر، به عنوان مناسب ترین الگوی ورودی پیش بینی دبی روزانه، انتخاب گردید. در انتها، توانایی پیش بینی دو مدل آشوب و gep با معیارهای ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا با یکدیگر مقایسه گردیده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مقایسه مدل های غیرخطی سری زمانی و برنامه ریزی ژنتیک در پیش بینی جریان روزانه رودخانه ها (مطالعه موردی: رودخانه باراندوزچای ارومیه)

در این مطالعه برای پیش بینی جریان روزانه رودخانه باراندوزچای ارومیه در دوره آماری 1388-1352، از مدل غیرخطی سری زمانی دوخطی و روش برنامه ریزی ژنتیک استفاده و نتایج بر اساس شاخص های آماری جذر میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی مورد مقایسه قرار گرفت. در مطالعه حاضر مدل دوخطی BL(1,11,1,1) با داشتن کمترین مقدار معیار اکایکه اصلاح شده به عنوان مدل مناسب سری روزانه انتخاب و پس از انجام آزمون نکویی براز...

full text

پیش بینی جریان رودخانه با استفاده از برنامه ریزی ژنتیک (مطالعه موردی: حوضه آبریز رودخانه لیقوان)

روش­های متعددی هم­چون مدل سری­های زمانی، شبکه­های عصبی مصنوعی، منطق فازی، نرو فازی و برنامه­ریزی ژنتیک برای پیش­بینی جریان رودخانه به کار می­رود. در تحقیق حاضر از روش نوین برنامه­ریزی ژنتیک جهت پیش­بینی جریان روزانه رودخانه لیقوان در حوضه آبریز دریاچه ارومیه در دوره آماری 1376 تا 1380 استفاده شد.  هم­چنین نقش حافظه در کاهش یا افزایش دقت پیش بینی مورد بررسی قرار گرفت. جهت مدل­سازی جریان رودخانه ...

full text

تحلیل و پیش‌بینی 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 داده‌های نوفه‌ای سری زمانی با استفاده از روش‌های 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 روش‌های میانگین اطلاعات متقابل و...

full text

مدل سازی دبی رودخانه های سیلابی با استفاده از برنامه ریزی ژنتیک

full text

تحلیل پارامترهای رودخانه با استفاده از شاخص های مبتنی بر نظریه آشوب (مطالعه موردی: دبی جریان رودخانه زاینده رود)

تحلیل پارامترهای هیدرولوژیک رودخانه در مقیاس‌های کوتاه‌مدت و بازه‌ بلند‌مدت زمانی، نقش به‌سزایی در مطالعات تولید و ذخیره‌سازی انرژی برقابی، کنترل سیلاب و خشکسالی دارد. در این پژوهش، با به‌کارگیری شاخص‌های آشوبی، وضعیت دینامیک سری زمانی جریان و تأثیر مقیاس زمانی بر رفتار جریان رودخانه زاینده‌رود طی 43 سال (92-1350) ارزیابی گردیده است. داده‌های ایستگاه‌های هیدرومتری اسکندری، قلعه شاهرخ، پل زمانخا...

full text

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 مه...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده کشاورزی

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023