جغرافیا و روابط انسانی

جغرافیا و روابط انسانی

مدلسازی پارامترهای کمی و کیفی آب زیرزمینی با استفاده از روش های هوش مصنوعی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: جنوب شهرستان دهلران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 موسسه غیرانتفایی لامعی گرگانی
2 دانشگاه گستان
10.22034/gahr.2025.539064.2556
چکیده
هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی و مقایسه کارایی مدل های شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی در پیش بینی پارامترهای کیفی و کمی آب زیرزمینی در شهرستان دهلران واقع در استان ایلام می باشد.

روش بررسی: برای بررسی پارامترهای کیفی و کمی نمونه های آب زیرزمینی و اثرگذاری آنها بروی کیفیت آب زیرزمینی، 545 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق شبکه پایش شرکت آب منطقه استان ایلام در طی دوره 38 ساله (2024-1986) انتخاب و از پارامترهای اندازه گیری شده EC، SAR، pH، دمای آب و عمق سطح آب استفاده شد. بکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی نشان دهنده دقت مناسب مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی این پارامترها است به طوری که نقشه نهایی پارامترهای EC، SAR، pH، دمای آب و عمق سطح آب زیرزمینی را به ترتیب با ضریب تبیین 95/0، 93/0، 64/0، 80/0 و 87/0 پیش بینی کرده است و این در حالی است که مدل جنگل تصادفی پارامترهای EC، SAR، pH، دمای آب و عمق سطح آب زیرزمینی را به ترتیب با ضریب تبیین 40/0، 77/0، 41/0، 74/0و 84/0 پیش بینی نموده است.

بحث و نتیجه گیری: . بر اساس نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که مدل شبکه عصبی مصنوعی از دقت بالاتری نسبت به مدل جنگل تصادفی در پیش بینی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی داشته است. با انتخاب نوع و تعداد مناسب عوامل ورودی و نیز استفاده از نوع مناسب و سازگار شبکه عصبی مصنوعی و نیز کالیبره کردن مناسب آن می توان گفت که این تکنیک ابزاری بسیار کارا و مناسب برای برآورد پارامترهای EC، SAR، pH، دمای آب و عمق سطح آب زیرزمینی در دشت عباس-دهلران می باشد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Modeling quantitative and qualitative parameters of groundwater using artificial intelligence and geographic information system methods (Case study: South of Dehloran County)

نویسندگان English

Benyamin Eshghi 1
saleh arekhi 2
1 lamei Gorgani Non-profit Institute
2 golestan university
چکیده English

The purpose of this study is to investigate and compare the efficiency of artificial neural network and random forest models in predicting the qualitative and quantitative parameters of groundwater in Dehloran County, Ilam Province.

Method: To investigate the qualitative and quantitative parameters of groundwater samples and their effects on groundwater quality, 545 deep and semi-deep wells of the monitoring network of the Ilam Province Water Company were selected during a 38-year period (1986-2024) and the measured parameters EC, SAR, pH, water temperature, and water surface depth were used. Among the environmental (auxiliary) data factors in this study are geological data, land use, vegetation cover indices, derivatives from digital elevation models, distance from mines, distance from roads, distance from rivers, distance from residential areas, rainfall, and population.

Findings: The results of modeling the parameters EC, SAR, pH, water temperature and groundwater depth using artificial neural network and random forest models indicate the appropriate accuracy of the artificial neural network model in predicting these parameters, so that the final map predicted the parameters EC, SAR, pH, water temperature and groundwater depth with coefficients of explanation of 0.95, 0.93, 0.64, 0.80 and 0.87, respectively, while the random forest model predicted the parameters EC, SAR, pH, water temperature and groundwater depth with coefficients of explanation of 0.40, 0.77, 0.41, 0.74 and 0.84, respectively.

Discussion and Conclusion: Based on the results obtained, it can be concluded that the artificial neural network model has a higher accuracy than the random forest model in predicting groundwater quality parameters. By selecting the appropriate type and number of input factors, using the appropriate and compatible type of artificial neural network, and calibrating it appropriately,

کلیدواژه‌ها English

Modeling
groundwater
artificial neural network
random forest
Abbas-Dehloran plain

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 مرداد 1404

  • تاریخ دریافت 13 مرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 18 مرداد 1404