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 « دشت شبستر » در نشریات گروه « جغرافیا »

تکرار جستجوی کلیدواژه « دشت شبستر » در نشریات گروه « علوم انسانی »
  • یوسف عبادی، جواد جاودان، محمدحسین رضایی *

    ماهیت متغیرهای کمی و کیفی آب های زیرزمینی به دلیل تاثیر مستقیم در زندگی انسان، همواره یکی از موضوعات مطرح در تحقیقات علمی و دانشگاهی بوده است. هزینه بر بودن و عدم امکان مطالعه دقیق این منابع، لزوم استفاده از روش جدیدی را برای برآورد چنین متغیرهایی به طور کامل آشکار می کند. در این میان روش های درون یابی ریاضی و زمین آماری و مدل های هوش مصنوعی در سال های اخیر نتایج بسیار قابل قبولی از این برآوردها ارائه کرده اند. در تحقیق حاضرکه با هدف ارزیابی دقت روش های زمین  آمار و شبکه عصبی  مصنوعی انجام گرفته است، با استفاده از آمار اندازهگیری شده سطح  تراز ایستابی آب های زیرزمینی در 46 حلقه چاه مشاهده ای منتخب برای سال 93، در دشت شبستر- صوفیان، اقدام به برآورد مقادیر نامعلوم سطح  تراز در منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش های زمین  آمار (kriging) و روش شبکه  عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد، روش شبکه  عصبی (MLP) با میزان همبستگی بالا (0/96) و جذر میانگین مربعات خطای کمتر (13/18) نسبت به روش کریجینگ (با میزان همبستگی 0/90 و جذر میانگین مربعات خطای 20/10)، توانایی بالاتری در میان یابی سطح تراز آب زیرزمینی دشت شبستر- صوفیان دارد، که این نتیجه با تحقیقات قبلی در این زمینه مبنی بر توانایی و انعطاف بیشتر مدل های هوش مصنوعی در مطالعات هیدروژئولوژیکی آبخوان ها مطابقت دارد. از این رو استفاده از روش های جدید مانند شبکه های عصبی مصنوعی(ANN) و روش های فازی - عصبی تطبیقی (ANFIS) میتواند، در دستیابی به برآوردهای دقیق تر از شرایط سفره های آب زیرزمینی و اطلاع از کم و کیف آنها کمک شایانی به محققان و برنامه ریزان در این زمینه ارائه کند.

    کلید واژگان: منابع آب زیرزمینی, سطح تراز ایستابی, مدل های هوش مصنوعی, کریجینگ, دشت شبستر}
    Yousef Ebadi, Javad Javdan, Mohammad Hossein Rezaei *
    Introduction

     Groundwater, its quantitative/qualitative variables, and variability directly affect human life, and thus has always been one of the major topics in scientific and academic research. Due to geographical, climatic and hydrological conditions, and specific patterns of surface water and subsurface water resources exploitation, this country has always faced water scarcity. As a result of global and regional changes in temporal and spatial patterns of rainfall, this has intensified in recent years. Therefore, exploitation of groundwater resources has been considered as an option for supplying agricultural, industrial and drinking water. However, excessive exploitation of these resources will result in their destruction. In recent years, excessive removal of groundwater and reduction of groundwater levels have resulted in some problems like subsidence in some plains. This makes it necessary to study the quantitative and qualitative changes of these resources more clearly. Due to the complex nature of aquifers’ hydrogeological systems, accurate investigation of these resources seems costly and even impossible. Thus in order to achieve a better understanding, it is necessary to use different methods for estimation and evaluation of such variables.

    Material & Methods

    Most environmental features are completely continuous in nature, which makes it impossible to measure these features in every part of these environments. Thus, we can generalize measured samples to other areas lacking accurate measurements, and in this way estimate these variables in unmeasured areas. This is also true about quantitative and qualitative variables of groundwater, i.e. by collecting samples from some sections, we can measure different characteristics in these samples. This surface modelling -or in other words, generalization of points to surface- can be achieved with mathematical and statistical relationships and rules. Due to the spatial structure of the measured specimens, geo statistics is used in this regard. In recent years, artificial intelligence models, inspired by the natural nervous system and simulating its function, have yielded a very satisfactory result in groundwater estimation and studies. In order to evaluate the accuracy of geo statistical methods and artificial neural networks, the present study takes advantage of statistics and measurements collected from groundwater level of 46 wells in Shabestar-Sufiyan plain in 2014. Kriging method (geo statistics) and multilayer perceptron neural network method (MLP) were used along with error propagation pattern (BP) to estimate unmeasured features in the study area. MATLAB 2016B was used to perform the neural network modeling and ARCGIS10.5 was used to perform Kriging method and prepare the final maps. In both neural network and kriging models, geographical coordinates of observed wells was used as input and measured water table was introduced as the study goal. Primary data reduces the accuracy of models. Thus, data was normalized before being introduced to the neural network model. After the initial analysis of data dispersion and normalization, logarithmic transfer function was used due to the relative improvement of data in Kriging estimator model.  

    Results & Discussion

    Results indicate that at the training and testing stage (with Sigmoid tangent activation function (Tansig) and 9 neurons in the middle layer), neural network method (MLP) with a high correlation coefficient (0.96) and root mean square error of 13.18 is more accurate than Kriging method with J-shaped Variogram model, a correlation coefficient of 0.90 and root mean square error of 20.10. Due to realistic results provided by neural network method, it is considered to be a more efficient method in estimation of water table in Shabestar-Sufiyan Plain. This is also consistent with earlier hydrogeological studies (regarding aquifers) performed on the ability and flexibility of Artificial Intelligence models.

    Conclusion

    Results obtained from the current research, and previous studies conducted in this field indicate that most artificial intelligence computing models are capable of evaluating and estimating continuous environmental variables. On the other hand, understanding groundwater resources’ conditions is considered to be crucial. Thus, new methods, such as artificial neural networks (ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference methods (ANFIS) and fuzzy inference systems (FIS), which provide greater accuracy can help decision makers and researchers in maintenance and improvement of the groundwater status.

    Keywords: Groundwater resource, Water level, Artificial intelligence method, Kriging, Shabestar plain}
  • زینب مختاری *، امیرحسین ناظمی، عطاالله ندیری

    آبهای زیرزمینی، همواره به عنوان یکی از منابع مهم و عمده تامین آب شرب و کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک مطرح بوده اند . شبیه سازی سیستم آبهای زیرزمینی به دلیل پیچیدگی این سیستمها به آسانی میسر نیست. هدف از این پژوهش، پیش بینی نوسانات تراز آب زیرزمینی دشت شبستر واقع در جنوب استان آذربایجان شرقی با استفاده از شبک ه های عصبی مصنوعی می باشد. به منظور آموزش مدل، از اطلاعات 15 پیزومتر که دارای آمار تراز سطح ایستابی با سری زمانی 9 ساله (1380-1388) بودند و در کل دشت پراکندگی یکنواختی داشتند استفاده شد. پارامترهای دما، بارش، دبی خروجی دریان چای و تراز آب زیرزمینی هر یک از پیزومترها با تاخیر زمانی t0-1 (ماه قبل) به صورت ماهانه، چهار ورودی اصلی شبکه های عصبی مصنوعی را تشکیل دادند. مقدار تراز آب زیرزمینی نیز تنها خروجی این شبکه را شامل می شود. نتایج این تحقیق نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی با تابع آموزشی TRAINLM و تابع محرک TANSIG، قادر به پیش بینی سطح آب زیرزمینی ماهانه در بازه زمانی 3 ساله با دقت بالای  (R2= 99.63 (RMSE=1.43 در مرحله آموزش و (R2=99.16 (RMSE= 1.167 در مرحله صحت سنجی در محدوده مورد مطالعه است.

    کلید واژگان: دشت شبستر, تابع محرک, تابع آموزشی, تراز آب زیرزمینی, شبکه عصبی مصنوعی}
    Z. Mokhtari *, A. H. Nazemi, A. Nadiri

    Groundwater has always been considered as one of the major sources of drinking and agricultural water supply, especially in arid and semi-arid areas. Ground water systems simulations because of their inherent complexity are not readily possible. The goal of this research is prediction of groundwater level fluctuation in Shabestar Plain, West of East Azerbaijan province, using artificial neural networks (ANN). The 9 years data sets (1380-1388) from 15 piezometers that uniformly disperse on the whole plain is applied for ANN model training. The four inputs ANN model were monthly data set from temperature, rainfall, Daryanchay discharge, groundwater level in each piezometer with one month delay (t0-1). The groundwater level was the only output of the ANN model. The results of this research showed that the ANN model with TRAINLM training function and with TANSIG activation function are capable to monthly prediction of groundwater level in 3 years period with high accuracy R2=99.63, RMSE=1.43 in training step and R2=99.16, RMSE= 1.167 in validation step in study area.

    Keywords: activation function, artificial neural network, groundwater level, Shabestar plain}
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