تعیین پتانسیل آب زیرزمینی با استفاده مدل‌های یادگیری ماشین جمعی در بستر GIS (مطالعۀ موردی: دشت بیرجند)

Authorsمحمد اکبری,سید احمد اسلامی نژاد,مبین افتخاری,علی حاجی الیاسی
Journalآبیاری و زهکشی ایران
Page number۱۴۹-۱۶۳
Serial number۱۶
Volume number۱
Paper TypeFull Paper
Published At۲۰۲۲
Journal GradeScientific - research
Journal TypeTypographic
Journal CountryIran, Islamic Republic Of
Journal Indexisc

Abstract

پیش‌بینی پتانسیل آب‌های زیرزمینی جهت توسعه و برنامه‌ریزی سیستماتیک منابع آب بسیار بااهمیت است. هدف اصلی این مطالعه، توسعه مدل‌های یادگیری ماشین جمعی شامل جنگل تصادفی (RF)‏، رگرسیون منطقی‏ (LR) ‏و بیز ساده ‏(NB) توسط الگوریتم طبقه‌بندی‌کننده زیرفضای تصادفی ‏(RS)، جهت پیش‌بینی مناطق بالقوه آب زیرزمینی ‏‏در دشت بیرجند می‌باشد. لذا جهت پیاده‌سازی، داده‌های ژئوهیدرولوژیکی 37 حلقه چاه آب زیرزمینی (تعداد چاه‌ها، موقعیت مکانی چاه‌ها و تراز آب زیرزمینی یا سطح ایستابی) و 17 معیار هیدرولوژی، توپوگرافی، زمین‌شناسی و محیطی مورداستفاده قرار گرفت. روش انتخاب ویژگی کمترین مربعات ماشین بردار پشتیبان ‏(LSSVM) جهت تعیین معیارهای مؤثر به منظور افزایش عملکرد الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده شد. در نهایت نقشه‌های پیش‌بینی پتانسیل آب‌ زیرزمینی با استفاده از مدل‌های RF-RS، LR-RS و NB-RS تهیه شدند. عملکرد این مدل‌ها با استفاده از سطح زیر منحنی (AUC) و سایر شاخص‌های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی RF-RS (‏867/0 =AUC)‏‏ قابلیت پیش‌بینی بسیار بالایی برای پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه دارد. هم‌چنین مشخص شد که معیار ارتفاع بیشترین اهمیت را در پیش‌بینی پتانسیل آب زیرزمینی در منطقه موردمطالعه دارد. نتایج مطالعه حاضر می‌تواند جهت اتخاذ تصمیمات و برنامه‌ریزی مناسب در استفاده بهینه از منابع آب زیرزمینی مفید باشد.

Paper URL

tags: پتانسیل آب زیرزمینی، جنگل تصادفی، رگرسیون منطقی، بیز ساده، زیرفضای تصادفی