برآورد تبخیر روزانه از تشت با استفاده از مدل‌های موجود سری زمانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا

3 استادیار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا

4 دانشجوی دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا

چکیده

امروزه برنامه‌­ریزی صحیح برای استفاده بهینه از منابع آبی با هدف رسیدن به توسعه پایدار از اهمیت خاصی برخوردار است. آگاهی از مقدار دقیق تبخیر سطحی روزانه یکی از پارامترهای مهم برای برنامه­‌ریزی­‌های منابع آب، مدیریت آبیاری و تولیدات زراعی است. عدم کفایت تعداد ایستگاه‌­های تبخیرسنجی، ابهام در کیفیت داده‌ها و خلاءهای آماری موجود در مقاطع مختلف زمانی، پژوهشگران را به‌سمت مدل­‌های برآورد، سوق داده است. در این پژوهش، با به‌کارگیری مدل‌­های مبتنی بر سری زمانی به برآورد مقدار تبخیر روزانه تشت تبخیر در سه ایستگاه منتخب استان همدان اقدام شد. در این رابطه، صحت و دقت هر یک از مدل­‌ها با استفاده از معیارهای آکائیک AIC و SBC و شاخص میانگین انحراف نسبی (MPE) ارزیابی شد. بررسی نمودارهای داده‌های کلیه ایستگاه‌­ها نشان داد که سری زمانی داده­‌های تشت تبخیر در کلیه ایستگاه‌­ها دارای یک روند فصلی نیست و به‌همین دلیل تغییرات زمانی تبخیر از تشت، از مدل ARIMA پیروی می‌­کند. با توجه به معیارهای خطاسنجی برای ایستگاه تبخیرسنجی آق­‌کهریز مدل (ARIMA(1,1,1) ARIMA(2,0,1 و برای ایستگاه­‌های سد اکباتان و کوشک‌آباد، مدل ARIMA(2,0,1)l به‌عنوان ساختار بهینه قابل پیشنهاد است. آماره­‌های R2 و RMSE برای ایستگاه آق­‌کهریز به‌ترتیب برابر 0.93 و 2.44 میلی‌­متر در روز، در ایستگاه سد اکباتان 0.93 و 1.23 میلی‌­متر در روز و برای ایستگاه کوشک‌آباد برابر 0.92 و 1.03 میلی­‌متر در روز بهدست آمد. طبق نتایج مدل منتخب، MPE ایستگاه‌های مورد پژوهش برای مدل منتخب بین 5.85 الی 6.29 درصد متغیر است که نشان‌دهنده بیش برآورد مدل­‌های منتخب نسبت به مقادیر اندازه­‌گیری است. مقدار انحراف استاندارد برای ایستگاه آق‌کهریز برابر 0.15 میلی­‌متر، برای ایستگاه سد اکباتان 0.14 میلی­‌متر و برای ایستگاه کوشک‌آباد برابر 0.13 میلی­‌متر به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating daily pan evaporation from some existing time-series models

نویسندگان [English]

  • Aliakbar Sabziparvar 1
  • Behnaz Khataar 2
  • Majid Sadeghifar 3
  • Saba Saghaei 2
  • Farnaz Ershadfath 2
  • Reza Norooz Valashedi 4
1 Professor, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Iran
2 MSc Student, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Science, Bu-Ali Sina University, Iran
4 PhD Student, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Iran
چکیده [English]

Nowadays, wise scheduling of water resources is an important task for sustainable development. In this scope, accurate knowledge about daily evaporation from surface water is important for optimum agricultural products. Shortage or lack of evaporation sites, quality of the data and gaps in pan observations force the researchers to use prediction models. In this work, three different time series were applied for estimating daily pan evaporation in Hamedan province (Ekbatan dam, Kooshk-Abad and Agh-Kahriz). Evaluations of time series data indicated that pan evaporation of all stations, contains no seasonal trend. Based on the results, the ARIMA showed the highest performance in estimating the daily pan evaporation for the selected sites. With respect to the obtained errors, the best time-series structure were ARIMA(1,1,1) for Agh-Kahriz and ARIMA(2,0,1) for Ekbatan dam and Kooshk-Abad, respectively. The calculated R2 and RMSE for selected sites were 0.93 and 2.44 mm/day for Agh-Kahriz, 0.93 and 1.23 mm/day for Ekbatan dam and 0.92 and 1.03 mm/day for Kooshk-Abad. For the selected model, the Mean Percentage Errors (MPE) varied between 5.85 to 6.92 percent, which denotes models overestimation versus the measurements. The standard deviations of the best performance model are: 0.15, 0.14 and 0.13 mm for Agh-Kahriz, Ekbatan dam and Kooshk-Abad, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AR model
  • ARIMA model
  • Cold semi-arid climate
  • Hamedan
  • MA model