پیش بینی بارش ماهانه در منطقه ایران با استفاده از ترکیب شبکه های عصبی مصنوعی و فیلتر کالمن توسعه یافته

Abstract

<strong>بارش باران یکی از مهم</strong><strong>‌‌</strong><strong>ترین پدیده</strong><strong>‌</strong><strong>های جوّی است که بر زندگی بشر اثر می</strong><strong>‌</strong><strong>گذارد. پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی بارش باران برای اهداف مختلفی مانند برنامه</strong><strong>‌</strong><strong>ریزی فعالیت</strong><strong>‌</strong><strong>های کشاورزی، پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی سیلاب، پایش خشکسالی و تأمین آب مصرفی از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف این مقاله پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی بارش ماهانه در ایران با استفاده از روش جدید ترکیب شبکه</strong><strong>‌</strong><strong>های عصبی مصنوعی و فیلتر کالمن توسعه</strong><strong>‌</strong><strong>یافته می</strong><strong>‌</strong><strong>باشد، که برای این هدف از داده</strong><strong>‌</strong><strong>های میانگین بارش ماهانه حدود 180 ایستگاه سینوپتیک ایران که در سراسر کشور پراکنده هستند، طی سال</strong><strong>‌</strong><strong>های </strong><strong>1951 تا 2016</strong><strong>استفاده شده و به پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی بارش ماهانه برای سال 2017 با استفاده از روش مقاله پرداخته شده است. در این مطالعه ایران شامل 8 پهنه اقلیمی است که به روش کوپن-گایگر تقسیم</strong><strong>‌</strong><strong>بندی شده است. از شبکه عصبی مصنوعی چندلایه با دو لایه مخفی که در هر لایه 10 نورون قرار گرفته است، برای پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی در هر یک از پهنه</strong><strong>‌</strong><strong>های اقلیمی استفاده شد که برای آموزش این شبکه از فیلتر کالمن توسعه </strong><strong>‌</strong><strong>یافته استفاده گردید. اختلاف مقادیر بارش ماهانه اندازه</strong><strong>‌</strong><strong>گیری شده در سال 2017 و مقادیر حاصل از پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی در تمام ایستگاه</strong><strong>‌</strong><strong>ها محاسبه گردید. جذر میانگین مربعات این اختلافات</strong><strong> (RMSE) </strong><strong>در حالت نرمال برای 8 پهنه اقلیمی در مراحل آزمون و پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی محاسبه گردید که برای اقلیم بیابان خشک و بسیار گرم نسبت به اقلیم</strong><strong>‌</strong><strong> بیابان خشک و سرد کمتر است و برای اقلیم نیمه</strong><strong>‌</strong><strong>بیابانی خشک و سرد نسبت به اقلیم نیمه</strong><strong>‌</strong><strong>بیابانی خشک و بسیار گرم کمتر است و برای اقلیم معتدل با تابستان</strong><strong>‌</strong><strong>های خشک و بسیار گرم نسبت به اقلیم معتدل پرباران با تابستان</strong><strong>‌</strong><strong>های گرم کمتر است و برای اقلیم برفی با تابستان</strong><strong>‌</strong><strong>های خشک و بسیار گرم نسبت به اقلیم برفی با تابستان</strong><strong>‌</strong><strong>های خشک و گرم کمتر می</strong><strong>‌</strong><strong>باشد. در بیشتر موارد </strong><strong>RMSE</strong><strong> بدست آمده در اقلیم</strong><strong>‌</strong><strong>های بسیار گرم دارای مقدار کمتری است که نشان دهنده کارایی بهتر روش مقاله در پیش</strong><strong>‌</strong><strong>بینی بارش در این نوع اقلیم می</strong><strong>‌</strong><strong>باشد.</strong>