توسعه مدل سری زمانیARIMA فصلی و بررسی عملکرد مدل در شبیه سازی بارندگی ماهانه

Abstract

بارندگی یکی از مولفه­های مهم چرخه هیدرولوژیکی است که فرآیندهای سطحی و اتمسفریک را بهم مرتبط می­سازد. بنابراین مدلسازی و برآورد دقیق پارامتر در مدیریت منابع آب، برنامه­ریزی آبیاری، مدیریت کشاورزی و تخصیص آب مورد نیاز است. مدل SARIMA از مدل­های مرسوم در شبیه­سازی بارندگی ماهانه می­باشد. از نکات ضعف مدل نادیده گرفتن تغییرات بین ماه در هر سال است. بنابراین هدف این مقاله، توسعه مدل SARIMA با در نظر گرفتن تغییرات بین­سالی، بین­ماه و مقایسه عملکرد آن با مدل SARIMA در ایستگاه اردبیل می­باشد. تحلیل خوشه­ای با روش Ward's جهت خوشه­­بندی سری­های زمانی بارندگی ماهانه و مدل رگرسیون خطی جهت تعیین رابطه بین مشخصه­های آماری هر خوشه و مقادیر بارندگی ماهانه استفاده شدند. درصد کاهش آماره­های RRMSE، RMSE، MAE از مدل SARIMA به مدل SARIMA توسعه­یافته به­ترتیب 05/24، 24/17 و 48/28، بیانگر عملکرد قابل قبول مدل توسعه­یافته بود. در مقایسه مقادیر مشاهداتی و شبیه­سازی، مدل توسعه­یافته دارای تخمین بیش­برآورد می­باشد. کاهش 16/51 درصدRRMSE در شبیه­سازی بارندگی فصلی نیز بیانگر افزایش دقت مدل توسعه­یافته براساس تحلیل خوشه­ای بود. ضریب همبستگی بین بارندگی شبیه­سازی با مدل SARIMA توسعه­یافته و مشاهداتی به مقدار زیادی افزایش یافته و به سطح معنی­داری رسیده است. بنابراین استفاده از تحلیل خوشه­ای و توسعه مدل SARIMA میزان دقت عملکرد مدل را افزایش داده است.