به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « مدل ماشین بردار پشتیبان » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه « مدل ماشین بردار پشتیبان » در نشریات گروه « کشاورزی »
  • مهدی جلالی، حمید غلامی*، مرضیه رضایی، ابراهیم امیدوار
    مقدمه و هدف

    فرسایش خاک به وسیله ی آب و باد یکی از بزرگ ترین تهدیدهای زیست محیطی در سراسر جهان است که پیامدهای منفی پرشماری مانند نابودی خاک، کاهش حاصلخیزی خاک، تخلیه ی مواد مغذی و ریزمغذی ها، نابودی ساختمان خاک، طوفان های گرد و غبار، آلودگی هوا، سیلتی شدن آبگیرهای سدها، و... روی بوم سازگان انسانی و طبیعی دارد. بنابراین داشتن اطلاعات دقیق از حساسیت زمین ها به فرسایش آبی و بادی و تهیه نقشه های مکانی از فرسایش به منظور کاهش پیامدهای منفی آن لازم است. بنابراین، هدف از این پژوهش استفاده از دو مدل یادگیری ماشین به منظور مدل سازی مکانی هم زمان فرسایش آبی و بادی در آبخیز بختگان استان فارس است.

    مواد و روش ها

    به منظور تهیه ی نقشه ی مکانی خطر فرسایش آبی و بادی خاک، به ترتیب 20 و 16 عامل تاثیرگذار بر فرسایش آبی و بادی انتخاب شد. در مرحله قبل از مدل سازی از روش انتخاب ویژگی وایازی چند متغیره اسپیلاین تطبیقی و تست هم خطی به منظور شناسایی مهمترین عامل های مهارکننده خطر فرسایش آبی و بادی استفاده شد. در مرحله ی بعد از دو روش یادگیری ماشین جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان برای مدل سازی فرسایش استفاده شد. عملکرد مدل ها با استفاده از منحنی مشخصه ی عملکرد ارزیابی شد.

    نتایج و بحث

    براساس نتایج، متغیرهای کاربری زمین ها، شیب، سنگ شناسی، زبری سطح خاک، بخش درشت دانه ی خاک، درصد رس، پوشش گیاهی، جهت شیب، وزن مخصوص خاک و شاخص رطوبت پستی بلندی به عنوان مهمترین عامل های مهارکننده ی فرسایش آبی شناسایی شدند. هم چنین مهمترین عامل های مهار کننده ی فرسایش بادی عبارت بودند از: بلندی، کاربری زمین ها، سرعت باد، شیب، پوشش گیاهی، نیتروژن خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی، سنگ شناسی، جهت شیب، درصد رس و وزن مخصوص خاک. اندازه های سطح زیر منحنی مشخصه ی عملکرد برای نقشه ی فرسایش بادی تهیه شده به وسیله ی مدل جنگل تصادفی 99% و برای نقشه ی فرسایش آبی تهیه شده به وسیله ی مدل ماشین بردار پشتیبان 96% بود. درنهایت دو نقشه ی فرسایش بادی و آبی تلفیق شد و نتایج نشان داد که بیش ترین درصد مساحت مربوط به حساسیت کم در فرسایش آبی و حساسیت خیلی زیاد در فرسایش بادی است که 18% از منطقه را دربر می گرفت.

    نتیجه گیری و پیشنهادها

    منطقه ی مطالعه شده به دلیل وجود چندین دریاچه شامل بختگان، مهارلو و تشک و همچنین چندین سد، از نظر تامین منابع آب شرب، کشاورزی، صنعت و محیط زیست اهمیت زیادی دارد. در صورت توجه نداشتن به مشکل فرسایش به ویژه فرسایش بادی در منطقه ی مطالعه شده، این منطقه می تواند به ویژه در بستر دریاچه های خشکیده منبع تولید گرد و غبار باشد. بنابراین یافته های این پژوهش می تواند در راستای کاهش اثرات منفی این پدیده در منطقه ی مطالعه شده به وسیله ی مدیران اجرایی استان بهره برداری شود.

    کلید واژگان: آبخیز بختگان, جنگل تصادفی, مدل ماشین بردار پشتیبان, مساحت زیر منحنی, وایازی چندمتغیره اسپیلاین تطبیقی}
    Mehdi Jalali, Hamid Gholami *, Marzieh Rezaie, Ebrahim Omidvar
    Introduction and objective

    Soil erosion by water and wind is one of the biggest environmental threats worldwide which it has various negative consequences such as soil degradation, mitigation of soil fertility, depletion of nutrients and micro-elements, degradation of soil structure, dust storms, reservoir siltation, and etc. on the natural and anthropogenic ecosystems. Therefore, accurate information of land susceptibility to soil erosion hazard by water and wind, and production of spatial maps of these hazards are necessary for mitigation of their consequences. Therefore, the goal of this research is application of two machine learning models for the spatial modelling of water and wind erosion in the Bakhtegan basin, Fars province.

    Materials and methods

    In order to generate the spatial maps of soil erosion by water and wind, we have used 20 and 16 effective factors on water and wind erosion, respectively. Before the modelling stage, the multivariate adaptive regression spline (MARS) feature selection algorithm and multicollinearity test were used to identify the most important factors controlling water and wind erosion. In next stage, two random forest and support vector learning machine techniques were applied to model soil erosion. Area under curve (AUC) was applied to assess the model performance.

    Result and discussion

    According to results, land use, slope, lithology, roughness, coarse fragment, clay, vegetation cover, aspect, soil bulk density and topographic wetness index were identified as the most important factors controlling water erosion. The most important factors controlling wind erosion are including elevation, land use, wind speed, slope, vegetation cover, soil nitrogen, cation exchange capacity, lithology, aspect, clay and bulk density. The AUC value for wind erosion map generated by random forest model was 99, and for water erosion map produced by support vector machine is 96. Finally, we integrated two maps and results indicate an area of study area about 18% has very high susceptibility to wind erosion and low susceptibility to water erosion.

    Conclusion and suggestions

    Due to study area has several lakes consisting of Bakhtegan, Maharlo and Tashk, and also several dams, it is so important to supply water for different purposes such as drinking, agricultural, industry and environment. In case of not paying attention to this challenge especially wind erosion in the study area, this case study especially dried beds for lakes can play as sources for generating dust particles. Therefore, the findings of this research can use by managers to mitigate negative effects of this phenomena.

    Keywords: area under curve (AUC), Bakhtegan basin, multivariate adaptive regression spline (MARS), random forest (RF), support vector machine (SVM) model}
  • محمد رستمی خلج*، امید رحمتی، علی دسترنج، حمزه نور

    رواناب حاصل از بارندگی در مناطق شهری یکی از منابع آب قابل استفاده است که به دلیل عدم توجه و مدیریت صحیح از دسترس خارج می شود. علاوه بر این رواناب مازاد بر ظرفیت زهکش های شهری باعث ایجاد مشکلات فراوان ازجمله آبگرفتگی و آلودگی محیط زیست شهری می شود. لذا استفاده ازاین رواناب می تواند علاوه بر تامین بخشی از آب موردنیاز در مناطق شهری باعث کاهش آبگرفتی و سیل شهری شود که سامانه های استحصال آب باران می تواند در این زمینه نقش آفرینی کند. هدف از این مطالعه پتانسیل یابی مناطق مستعد جهت جمع آوری رواناب شهری با استفاده از مدل ماشین بردار پشتیبان است. برای این منظور 46 نقطه آبگرفتگی در شهرک امام علی (ع) شهر مشهد برداشت شد و به صورت کاملا تصادفی 32 نقطه برای گروه آموزش مدل و 14 نقطه برای گروه اعتبار سنجی مدل انتخاب گردید. همچنین از متغیرهای پیش بینی کننده ارتفاع، شیب، تراکم کانال های زهکشی، فاصله از کانال های زهکشی و کاربری اراضی برای اجرای مدل ماشین بردار پشتیبان استفاده گردید. نتایج نشان داد کلاس های پتانسیل زیاد و خیلی زیاد برای جمع آوری رواناب به ترتیب 63/11 و 49/4 درصد کل منطقه را شامل می شود. بخش های مرکزی و شمال شرقی پتانسیل بیشتری برای جمع آوری رواناب شهری دارند درحالی که بخش های غربی، شرقی و جنوبی دارای کمترین پتانسیل جمع آوری رواناب هستند. همچنین ارزیابی عملکرد مدل ماشین بردار پشتیبان در مرحله آموزش 8/87 درصد و در مرحله اعتبارسنجی 80 درصد به دست آمد که نشان دهنده عملکرد "بسیار خوب" مدل است.

    کلید واژگان: آبگرفتگی, استحصال آب, پتانسیل یابی, رواناب شهری, مدل ماشین بردار پشتیبان}
    Mohammad Rostami Khalaj*

    Rainfall-runoff from urban areas is one of the available water resources, which is wasted due to lack of attention and proper management. Besides, urban runoff excess of drains capacity causing many problems including inundation and urban environmental pollution. Therefore, harvesting this runoff can provide a part of the required water in urban areas, and also reduce flood and urban inundation, thus rainwater harvesting systems can play an important role in this regard. The purpose of this study is identification areas with inundation potential for urban runoff harvesting using the support vector machine model. For this purpose, 46 flood points were collected in Imam Ali (AS) town in Mashhad, and 32 points were randomly selected for the model training plus 14 points for the model validation. The predicting variables such as elevation, slope, drainage density, distance from drainage channels, and land use were used to implement the support vector machine model. The results showed that high and very high potential classes for runoff collection include 11.63% and 4.49% of the total area, respectively. The central and north-eastern parts have more potential for urban runoff harvesting, while the western, eastern, and southern regions have the lowest potential for runoff harvesting. Also, the evaluation performance of the support vector machine model was 87.8% in the training stage and 80% in the validation stage, which indicates that the performance of the model is "very good".

    Keywords: inundation, water harvesting, potential detection, urban runoff, support vector machine model}
  • میثم صمدی*، عبدالرضا بهره مند، ابوالحسن فتح آبادی
    در هر برنامه مدیریتی برای منابع آب، آگاهی از شرایط آینده به منظور تخصیص بهینه منابع آب به بخش های مختلف از قبیل شرب، کشاورزی و غیره لازم می باشد. آن چه در این میان مهم می باشد، پیش بینی مقادیر جریان ورودی به سیستم منابع آب در ماه های آینده است. در این راستا، استفاده از روش هایی که بتواند با کمینه خطا و با توجه به داده و اطلاعات موجود، جریان رودخانه را پیش بینی کند، از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد. در پژوهش حاضر، مقادیر دبی ماهانه ورودی به سد بوستان برای آینده با استفاده از داده های هیدرومتری ایستگاه تمر و به کارگیری سه مدل سری زمانی، شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان و همچنین، سه مدل ترکیبی پیش بینی شد. سپس، با استفاده از معیارهای ارزیابی اقدام به مقایسه عملکرد هر کدام از مدل ها شد. با توجه به نتایج به دست آمده در مدل، سری زمانی بر اساس کمینه بودن معیارهای آکاییک و شوارتز، مدل (1,0,1) ARIMA (2,0,0) به عنوان مدل برتر انتخاب شد. در مدل شبکه عصبی، شبکه با ورودی 2 و 4 نرون و در مدل SVM شبکه با ورودی 3، به عنوان شبکه برتر انتخاب شدند. در نهایت، با توجه به نتایج به دست آمده از معیارهای ارزیابی، مدل سری زمانی بهترین عملکرد را داشته است که مقادیر معیارهای میانگین مربعات خطا، متوسط مقادیر مطلق خطای نسبی، میانگین مطلق خطا و نش -ساتکلیف برای این مدل به ترتیب برابر با 0.88، 4.71، 0.024- و 0.36 به دست آمد. در نتیجه، مدل سری زمانی به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی دبی ماهانه در این ایستگاه معرفی شد.
    کلید واژگان: ایستگاه تمر, مدل سری زمانی, مدل شبکه عصبی مصنوعی, مدل ماشین بردار پشتیبان, منابع آب}
    Meisam Samadi *, Abdolreza Bahremand, Abolhasan Fathabadi
    In any water resource management plan, there is a pivotal need to undertake the future conditions to allocate the water resources to different sectors (e.g. drinking-water supply, agriculture sector, etc.) more efficiently. Meanwhile, it is important to forecast water resources inflow for future months. To this aim, it is of prime interest to adopt models that are capable of coping with data scarcity problem and able to forecast the stream flow with the least possible error. The current study was aimed at forecasting the monthly inflow of the Boustan Dam by employing three models namely: time series method, Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM), and their ensembles. The hydrometric data was obtained from the Tamar Station. Afterward, the models were compared by using several evaluation criteria. According to the Akaike and Schwarz criteria, the ARIMA (2, 0, 0) (1, 0, 1) was found to be the best time series model with a parsimonious behavior. Moreover, the ANN model with two and four input neurons and the SVM model with three input neurons were the best performing models compared to their other counterparts with different input numbers. Considering the evaluation criteria altogether, the time series method was the best performing model with the RMSE, AARE, MBE, and CE values of 0.88, 4.71, -0.024, and 0.36, respectively. Therefore, the time series method was introduced as the premier model for monthly inflow forecasting in the studied stations.
    Keywords: Artificial Neural Network model, Support vector machine model, Tamar Station, time series model, Water resources}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال