کاربرد الگوریتم درختی M5 در برآورد رسوب معلق رودخانه‏ها

Abstract

برآورد میزان بار رسوب در بسیاری از پروژه‏های آبی از قبیل ﻃﺮاﺣﻲ ﺳﺪﻫﺎ و ﺣﻮﺿﭽﻪﻫﺎی ذﺧﻴﺮه آب ﺳﻄﺤﻲ، اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب و آﻟﻮدﮔﻲ در رودﺧﺎﻧﻪ‏ها و درﻳﺎﭼﻪها و نیز ﻃﺮاحی ﻛﺎﻧﺎل‏ها و ﻧﮕﻬﺪاری آن‌ها اهمیت زیادی دارد. روش­های متداول برآورد بار رسوب عمدتا دقت پایینی داشته و نتایج روش­های مختلف تفاوت زیادی با یکدیگر دارد. بر همین اساس در این تحقیق پس از تهیه داده‏های دبی رسوب مربوط به ایستگاه­های هیدرومتری جوکنک، بهبهان، شادگان، مشراگه و چم‏ نظام، از الگوریتم درختی M5 که یکی از مدل­های نوین داده کاوی به حساب می­آید، جهت محاسبه بار معلق استفاده گردید. الگوریتم درختی M5 فضای مساله را به شاخه‏های متعدد تقسیم‏ کرده و معادلاتی را جهت تخمین بار معلق رسوب در شاخه‏های مختلف ارائه می‏دهد. دبی جریان یک روز قبل و دبی همان روز به عنوان پارامترهای ورودی و دبی بار معلق رسوب نیز به عنوان پارامتر خروجی جهت ساخت و صحت‌سنجی مدل در نظر گرفته شد. آنالیزهای مختلف آماری بر روی معادلات ارائه شده توسط الگوریتم M5 نشان دهنده دقت بهتر مدل درختی در مقایسه با منحنی سنجه می­باشد. در ایستگاه­های مورد بررسی مقدار RMSE مدل درختی با توجه به داده­های آموزش و صحت‌سنجی 59/0 محاسبه گردید در حالی‌که در مورد منحنی سنجه این مقدار 74/0 به دست آمد. بر اساس نتایج این تحقیق مدل M5 علاوه بر اینکه می‏تواند میزان رسوب معلق را با دقت بالایی برآورد کند دارای ساختار ساده و قابل فهم بوده و از نتایج آن می‏توان جهت مسائل کاربردی سود جست.