توسعه ابزار پشتيبان تصميم‌گيري مكاني تحت وب به‌منظور بررسي وضعيت كمي و كيفي مخزن ژاوه با استفاده از مدل‌هاي مبتني بر يادگيري ماشين

كارشناسي ارشد

با پيشرفت روزافزون فعاليت‌هاي صنعتي و به‌طوركلي تر فعاليت‌هاي انساني، تهديدهاي جدي‌اي متوجه منابع آب شده است و اين امر اهميت محافظت و كنترل منابع آب را دوچندان كرده است. افزايش جمعيت و نياز آبي ناشي از آن از طرف ديگر، عاملي تشديدكننده در زمينه افزايش استفاده از منابع محدود آبي مي‌باشد. تمركز اصلي اين پژوهش توسعه يك ابزار پشتيبان تصميم‌گيري مكاني تحت وب براي بررسي وضعيت كمي و كيفي مخزن ژاوه واقع در استان كردستان مي‌باشد. در ابتدا، مخزن ژاوه در مدل هيدروديناميك كيفيت آب CE-QUAL-W2 مدل‌سازي گرديد. در گام بعد، به توسعه مدل‌هاي داده‌كاوي، با استفاده از الگوريتم‌هاي جنگل تصادفي و XGBoost، براي پيش‌بيني غلظت دو پارامتر كلروفيل-آ و اكسيژن محلول مبتني بر نتايج مدل CE-QUAL-W2 پرداخته شد. باتوجه‌به برتري قابل‌توجه مدل XGBoost به لحاظ دقت و زمان پردازش، از اين مدل جهت پيش‌بيني غلظت دو پارامترهاي كيفي مخزن استفاده شد. در مرحله بعد، ابزار پشتيبان تصميم مكاني تحت وب توسعه داده شد و ارتباطي ميان مدل‌هاي داده‌كاوي و ابزار تحت وب برقرار گرديد. جهت بررسي وضعيت تغذيه گرايي مخزن ژاوه از دو شاخص تغذيه گرايي كارلسون و شاخص مورداستفاده EPA استفاده شد. همچنين، براي ارزيابي وضعيت كمي منابع آب در منطقه، دو شاخص آسيب‌پذيري منابع آب و شاخص اجتماعي تنش آبي انتخاب شدند. براي ارزيابي كارايي مدل، داده‌هاي مربوط به مهرماه سال 95 تا مهرماه سال 96 گرد‌آوري شدند. پس از انجام محاسبات در ابزار توسعه داده شده، مقدار غلظت پارامترهاي كلروفيل-آ و اكسيژن محلول براي دوره شبيه‌سازي پيش‌بيني شدند. همچنين شاخص‌هاي تغذيه گرايي براي دوره شبيه‌سازي محاسبه و با يكديگر مقايسه شدند. مشاهده شد كه خطر تغذيه گرايي در فصول گرم سال متوجه مخزن مي‌باشد. همچنين مقادير شاخص‌هاي آسيب‌پذيري منابع آب و شاخص اجتماعي تنش آبي گزارش گرديد كه نشان‌دهنده منطقه‌اي بدون تنش آبي، اما آسيب‌پذير بود.

210463

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران- مهندسي محيط‌ زيست

مطهره سعادت پور