ارزیابی مدل های هوشمند در تدقیق پیش بینی دبی اوج سیلاب

با توجه به کمبود ایستگاه های اندازه گیری پارامترهای هیدرولوژیکی و هواشناسی، استفاده از مدل های داده مبناء ضروری است. در این تحقیق کارآیی مدل های برنامه ریزی بیان ژن و ماشین بردار پشتیبان در پیش‌بینی دبی اوج در حوضه ماهنشانانگوران ارزیابی شد. بدین منظور از داده‌های مشاهداتی 36 سال (1390-1354) دبی حداکثر روزانه، بارش متناظر آن روز و دمای میانگین ماهانه در سه ایستگاه مهرآباد، ینگی‌کند و قره‌گونی استفاده شد. دبی های اوج مشاهداتی و پیش‌بینی‌شده در هر دو مدل بر اساس معیارهای ارزیابی جذر میانگین مربعات خطا (rmse)، ضریب تبیین (r^2) و معیار نش ساتکلیف (nse) مقایسه شد. میانگین مقادیر rmse در مرحله ی صحت سنجی برای مدل gep به ترتیب در ایستگاه های ینگی‌کند، قره‌گونی و مهرآباد برابر با 0.49، 0.08 و 0.050 و در مرحله ی آموزش برابر با 0.042، 0.060 و 0.047 محاسبه شد، میانگین مقادیر r^2 در مرحله ی صحت سنجی در این ایستگاه ها به ترتیب برابر با 0.88، 0.86 و 0.87 و برای مرحله ی آموزش برابر 0.89، 0.89 و 0.92 برآورد شد. مقادیر nse در مرحله ی صحت سنجی برای هر سه ایستگاه برابر با 0.75 و برای مرحله ی آموزش برابر با 0.77، 0.76 و 0.80 به دست آمد. همچنین مقادیر rmse در مدل svm برای مرحله ی صحت سنجی به ترتیب در این ایستگاه ها برابر با 0.042، 0.040، 0.054 و در مرحله ی آموزش برابر با 0.053، 0.064 و 0.044 محاسبه شد. مقادیرr^2 در مرحله ی صحت سنجی برابر با 0.66، 0.85، 0.73 و برای مرحله ی آموزش برابر 0.86، 0.88 و 0.91 و مقادیر nse برای صحت سنجی برابر با 0.56، 0.75، 0.61 و برای مرحله آموزش برابر 0.71، 0.77 و 0.80 حاصل شد. با بررسی معیارهای ارزیابی، مدل gep عملکرد نسبتاً بهتری داشته است و این مدل برای پیش بینی سیل منطقه ماهنشانانگوران مناسب تر است.

Evaluation of intelligent prediction models towards precision of flood peak flows

Due to the lack of hydrological and meteorological stations, the use of databased models is essential. Herein efficiency of Gene Expression Programming Models and Support Vector Machine are evaluated involving peak flood discharge prediction of MahneshanAngoran basin as a case study, central Iran. For this purpose, observational data of 36 annual maximum daily flow (19752011), corresponding rainfall and average monthly temperature of three stations including Mehrabad, Yangikand and Qarahgoni were used. The observed and predicted peak discharge flows in both models were compared based on the RMSE, explanatory coefficient (R^2) and NashSutcliffe (NSE) criteria. The mean values of RMSE in the validation stage for the GEP model in Yingikand, Qarahgooni and Mehrabad stations are equal to 0.049, 0.080 and 0.050, respectively, and in the training stage are equal to 0.042, 0.060 and 0.047, the mean values of R^2 in the validation stage in above mentioned stations are equal to 0.88, 0.86 and 0.87, respectively, and for the training stage estimated equal to 0.89, 0.89 and 0.92. NSE values in the validation stage is equal to 0.75 for all three stations. However that is equal to 0.77, 0.76 and 0.80 for the mentioned stations in the training stage. Also, the RMSE values in the SVM model for the validation stage are equal to 0.042, 0.040, 0.054, respectively, and in the training stage are equal to 0.053, 0.064 and 0.044. R^2 values in the validation stage are equal to 0.66, 0.85 and 0.73. Also for the training stage are equal to 0.86, 0.88 and 0.91. NSE values for validation are equal to 0.56, 0.75 and 0.61 and for the training stage are equal to 0.71, 0.77 and 0.80. According to the evaluation criteria, the GEP model performed relatively better and this model is more suitable for predicting floods in MahneshanAngoran basin.