هوشمندسازی فراینداصلاح اریبی محصولات بارش ماهواره‌ای و بازتحلیل با استفاده از الگوریتم‌های تقویت گرادیانی (مطالعه موردی: خراسان جنوبی)
کد مقاله : 1091-CONFIHA (R1)
نویسندگان
سیده زهرا حسینی1، محسن پوررضابیلندی *2، آمنه میان آبادی3
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گرایش منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2دانشیار،گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی،دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
3دانشیار، گروه اکولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.
چکیده مقاله
دقت تخمین بارش به‌عنوان محرک اصلی چرخه‌های هیدرولوژیکی و تحلیل‌های مهندسی هیدرولیک، نقشی تعیین‌کننده در مدیریت منابع آب دارد. بااین‌حال محصولات بارش ماهواره‌ای و بازتحلیل با عدم‌قطعیت و اریبی‌های سیستماتیک همراه هستند. در این پژوهش عملکرد محصولات GPM-IMERG، ERA5-Land وCHIRPS با استفاده از الگوریتم‌های تقویت گرادیانی XGBoost، LightGBM وCatBoost با بهره‌گیری از متغیرهای کمکی دما و رطوبت نسبی در پنج ایستگاه سینوپتیک خراسان جنوبی طی دوره ۲۰۰۰–۲۰۲۴ ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل‌های یادگیری ماشین موجب کاهش قابل‌توجه خطا و بهبود شاخص‌های ارزیابی شدند؛ به‌طوری‌که مقدار PBIAS در مرحله آموزش به حدود 4 ± درصد و مقادیر NRMSE در مرحله آزمون به محدوده 60/0 تا 85/0کاهش یافت. همچنین ترکیب ERA5-Land-CatBoost در مرحله آزمون با حفظ مقادیر مناسب KGE و کمترین RMSE (35/1 تا 74/1 میلی‌متر) عملکرد پایدار‌تری نسبت به سایر ترکیب‌ها نشان داد. نتایج بیانگر قابلیت بالای الگوریتم‌های تقویت گرادیانی در بهبود کیفیت محصولات بارش برای مطالعات هیدرولوژیکی مناطق خشک است.
کلیدواژه ها
بارش ماهواره‌ای، محصولات بازتحلیل، اصلاح اریبی، یادگیری ماشین، الگوریتم‌های تقویت گرادیانی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر