کاربرد سیستم‌های استنتاج عصبی - فازی تطبیقی و برنامه‌ریزی ژنتیک برای برآورد تبخیر تعرق ماهانه در شمال‌غرب ایران

Abstract

تبخیر و تعرق یکی از اجزای اصلی چرخه هیدرولوژی است که تخمین دقیق آن در طراحی و مدیریت سیستم­های آبیاری، شبیه­سازی تولیدات گیاهی و مدیریت منابع آب ضروری است. در این مطالعه به منظور برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع با استفاده از دو مدل برنامه­ریزی ژنتیک (GP) و سیستم استنتاج عصبی - فازی تطبیقی (ANFIS) در مقیاس زمانی ماهانه، 6 ایستگاه سینوپتیک در منطقه شما­ل­غرب کشور در دوره آماری 38 ساله (2010-1973) انتخاب شد. در ابتدا مقادیر تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع برای ایستگاه­های منتخب توسط روش فائو- پنمن- مونتیث محاسبه و به عنوان خروجی مدل­ها در نظر گرفته شد. سپس یک رابطه رگرسیونی بین متغیرهای اقلیمی مختلف موثر در پدیده تبخیر و تعرق به دست آمد و الگوهای مختلف ورودی برای مدل­های مورد استفاده مشخص گردید که بر این اساس رطوبت نسبی با داشتن کمترین تاثیر از ورودی­ها حذف شد. همچنین در مطالعه حاضر سعی گردید تا نقش حافظه در پیش­بینی تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع بررسی و از تاخیرهای یک، دو، سه و چهار ماهه نیز به عنوان ورودی برای مدل­ها استفاده شد. به طور کلی برای هر مدل 9 الگوی ورودی ایجاد شد که نتایج حاصله نشان دهنده دقت بالا و خطای کم هر دو مدل در پیش­بینی تبخیر تعرق ماهانه گیاه مرجع بوده و کارآیی مدلANFISبهتر از روش GP بود.