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 تاخیرها، از روش‌های میانگین اطلاعات متقابل و نزدیک‌ترین همسایگان کاذب، به­ترتیب برای تشخیص زمان تاخیر 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 پیش‌بینی با استفاده از روش تقریب محلی انجام شده است. کاهش درصد همسایگان کاذب به­دنبال افزایش بعد تعبیه، نشان‌دهنده وجود جاذب فراکتالی در فضای فاز سیستم است؛ که در کنار توان لیاپانوف مثبتِ به‌دست آمده، شرایط یک سیستم آشوبناک را برای جریان رودخانه در حوضه آبریز کشکان ترسیم می‌کند. به دنبال این نتایج، پیش‌بینی به­روش تقریب محلی بر اساس فضای فازِ بازسازی شده انجام شد؛ که دقت رضایت‌بخش به‌دست آمده، بیان­گر کارایی روش‌های مبتنی بر نظریه آشوب برای تحلیل و پیش‌بینی جریان رودخانه در حوضه آبریز رودخانه کشکان است. این کارایی در مقایسه‌ای که با روش برنامه‌سازی ژنتیک انجام شد؛ مورد تایید بیشتری قرار گرفت.