عنوان پایان‌نامه
پیش بینی خشکسالی با استفاده ازروش داده کاوی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1584;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51087
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- داود آزادی فرد
- استاد راهنما
- بنفشه زهرایی
- چکیده
- به طور عمومی خشکسالی را میتوان به عنوان وضعیت کمبود آب شدید در مقایسه با وضعیت معمول تعریف کرد. خشکسالی یکی از پدیدههای شایع اقلیمی است که وقوع آن، به طورتوأمان اثرات زیانباری بر جوامع انسانی و محیط زیست بر جای میگذارد که از جمله این اثرات میتوان به کاهش رونق اقتصادی، بحرانهای اجتماعی ناشی از کمبود آب و در معرض نابودی قرارگرفتن گونههای جانوری و گیاهی اشاره نمود .در مناطق خشک و نیمهخشک که به طور بالقوه با کمبود منابع آبی مواجه هستند، خسارات ناشی از وقوع خشکسالی به مراتب شدیدتر خواهد بود. کشور ما ایران نیز با توجه به شرایط اقلیمیاش، همواره در معرض خطر وقوع خشکسالی و خسارات ناشی از آن قرار دارد. در این تحقیق، با استفاده از روش قواعد انجمنی که جزورویکردهای دادهکاوی است، الگویی برایپیشبینی احتمال وقوع و شدت خشکسالی ارائه شده است. الگوی پیشنهادی در قالب یک مطالعهی موردی برای زیرحوضههای هیدرولوژیکی استان سیستان و بلوچستان به نامهای هامون هیرمند، هامون جازموریان، کویر لوت، مشکیل و بلوچستان جنوبی به اجرا گذاشته شده است. در الگوی پیشنهادی، با تبدیل سیگنالهای بارش ماهانه در منطقهی مورد نظر به شاخص استاندارد شدهی بارش (SPI) و همچنین دستهبندی سیگنالهای هواشناسی به کلاسهایمتعدد بر اساس تغییرات بلند مدت، عمل پیش بینی انجام شده است. سیگنالهای مورد بررسی عبارتند از آب قابل بارش، ارتفاع معادل فشار،دمای هوا، رطوبتنسبی و ویژه و سرعت باد در دوجهت طول و عرض جغرافیایی در سطوح مختلف فشاری (1000، 850، 500 و 250 میلی باری) که برای محدوده 20 تا 35 درجه عرض جغرافیایی شمالی و 55 تا 70 درجه طول جغرافیایی شرقی و با دقت شبکه بندی جغرافیایی 5/2×5/2 کیلومتر ریزمقیاس شدهاند. برای شناسایی متغیرهای موثر در تخمین کلاس شاخص خشکسالی، از شاخص متقابل اطلاعات استفاده شده است. نتایج بخش مطالعه موردی، نشاندهنده آن است که الگوی پیشنهادی در تحقیق حاضر، به عنوان یک ابزار توانمند وکاربردی به منظور پیشبینی خشکسالی در استان سیستان و بلوچستان، قابل استفاده است.
- Abstract
- Drought can be defined generally as the situation of extreme water scarcity in comparison to normal condition. Drought is a frequent climatic event which causes adverse impacts both on human societies and the environment such as decreasing the economic prosperity, triggering the social crisis due to water scarcity and endangering the environment. In arid and semi-arid regions, damages caused by drought are more significant. With regard to its climatic condition, Iran has frequently suffered from drought and its adverse impacts in the recent years. In this thesis, “Association Rules” which is a data mining approach, has been utilized to forecast the probability and intensity of meteorological drought. The proposed algorithm is implemented in a case study for five basins in Sistan and Balouchestan province in Iran. Forecasting is implemented by converting the observed monthly precipitation values to Standard Precipitation Index (SPI) and clustering the atmospheric signals into different classes based on long-term variations. The climate signals which are used as model inputs include precipitable water, geopotential height, air temperature, relative and specific humidity and wind speed. These signals are downscaled in the 20? to 35? northern latitude and 55? to 70? eastern longitude zone with 2.5 2.5 dgree geographical grid resolution. To identify the important variables in the process of drought index forecasting, Mutual Information (MI) index has been employed. The results of the case study have shown that the proposed algorithm can be applied as a robust and practical drought forecasting tool in Sistan and Balouchestan province.
