کاربرد فیلتر کالمن غیر‌خطی توسعه‌یافته در بهبود نتایج مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی در آبخوان آزاد

Abstract

نرم­افزار مدل­سازی آب زیرزمینی جی.ام.اس⁴ با استفاده از کد مودفلو⁵ بر مبنای تفاضل محدود به حل معادلات حاکم بر آب­های زیرزمینی می­پردازد. با مقایسه نتایج سطح آب زیرزمینی محاسباتی با مقادیر مشاهداتی می­توان به وجود خطا در نتایج نرم­افزار پی برد. از روش­های کاهش خطای مدل­سازی استفاده از الگوریتم فیلتر کالمن⁶ می­باشد. در این مطالعه از روش فیلتر کالمن غیرخطی توسعه یافته⁷ به­منظور بهبود نتایج مدل­سازی آبخوان بیرجند در استان خراسان­جنوبی استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از فیلتر کالمن غیر­خطی توسعه یافته در بهبود پیش­بینی سطح آب زیرزمینی آبخوان رضایت­بخش بود، به طوری­که خطای میانگین و خطای مطلق میانگین و خطای جذر میانگین مربعات نتایج مدل­سازی به­ترتیب از 246/0-، 125/1 و 341/1 متر با تاثیر فیلتر کالمن توسعه یافته به 007/0-، 015/0 و 019/0متر کاهش یافت. همچنین با بررسی نتایج دو روش فیلتر کالمن غیر­خطی توسعه یافته و فیلتر کالمن غیرخطی مشخص شد فیلتر کالمن غیر­خطی توسعه یافته گزینه بسیار مناسب­تری در کاهش خطای مدل­سازی در این تحقیق می­باشد.