استفاده از قوانین انجمنی برای پیش بینی بیشینه بارش ماهانه ایستگاه تبریز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

2 استاد، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

3 استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

پیش‌بینی مقادیر بارش حداکثر برای اهداف مختلفی نظیر برآورد سیلاب، رواناب، رسوب، برنامه‌ریزی آبیاری و مدیریت حوضه‌های آبریز دارای اهمیت زیادی است. در این تحقیق با استفاده از قوانین انجمنی به عنوان یکی از تکنیک‌های داده‌کاوی، وابستگی بین بیشینه بارش ماهانه‌ ایستگاه سینوپتیک تبریز و دمای سطح دریاهای سیاه، مدیترانه و سرخ با درنظر گرفتن زمان‌های تاخیر مختلف بررسی شد. جهت بررسی دقت قوانین از دو معیار شاخص پشتیبان و شاخص اطمینان استفاده گردید. نتایج نشان داد، بین هر یک از دمای سطوح آب دریاهای سیاه، مدیترانه و سرخ با بیشینه بارش ماهانه ایستگاه سینوپتیک تبریز همبستگی نسبی وجود دارد به طوری‌ که شاخص اعتماد بین هر یک از دمای سطح دریاهای سیاه، مدیترانه و سرخ، با بیشینه بارش ماهانه در حدود 70 درصد برآورد شد. همچنین نتایج حاکی از این بود که استفاده توامان از دمای تفاضلی سطح دریاهای مذکور برای پیش‌بینی بیشینه بارش ایستگاه تبریز کارائی بهتری دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using the Association Rules to Forecast the Maximum Monthly Precipitation of Tabriz Synoptic Station

نویسندگان [English]

  • AMIR MOLAJOU 1
  • VAHID NOURANI 2
  • Mohammad Taghi Sattari 3
1 MSc Student, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
2 Professor, Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz
3 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, University of Tabriz
چکیده [English]

Long-term forecasting of maximum monthly precipitation (MMP) is very important for a variety purposes such as flood and runoff forecasting, irrigation scheduling and watershed management. In this study, the application of data mining technique (association rules) is offered to discover affiliation between MMP of Tabriz synoptic station and sea surface temperatures (SST) of the Black, Mediterranean and Red Seas considering the different lags. Data mining is a technology which helps extracting hidden predictive information from large data bases and thus it facilitates that decision makers to make proactive, knowledge-driven decisions. To examine the accuracy of the rules, support and confidence measures were calculated. The results show a relative correlation between the Mediterranean, Black and Red Sea SSTs and MMP of Tabriz synoptic station so that the confidence between the MMP values and the SST of seas is approximately 70 percent. Also the results indicate that the combination of the Mediterranean, Black and Red Sea SSTs to forecast the MMP of Tabriz synoptic station have a better performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Maximum Monthly Precipitation"
  • "Sea surface temperature"
  • "Data Mining"
  • "Association Rules"
  • "Tabriz "
]1[. کاویانی، م. ر.، مسعودیان، الف. (1387). "اقلیم‌شناسی ایران"، انتشارات دانشگاه اصفهان، 182.

]2[. خورشیددوست، ع. م.، قویدل رحیمی، ی. (1385). "ارزیابی تأثیر انسو بر تغییرپذیری بارش­های فصلی استان آذربایجان شرقی با استفاده از شاخص چندمتغیره انسو"، فصلنامه پژوهش­های جغرافیایی، (57)38، 15-26.

[3].Nicholls, N. (1989). Sea surface temperatures and Australian winter rainfall.Journal of Climate, 2(9), 965-973.

[4].Millán, M., Estrela, M. J., & Caselles, V. (1995). Torrential precipitations on the Spanish east coast: the role of the Mediterranean sea surface temperature. Atmospheric Research, 36(1), 1-16.

[5]. Rowell, D. P. (2003). The impact of Mediterranean SSTs on the Sahelian rainfall season. Journal of Clmate, 16(5), 849-862.

]6[. ناظم‌السادات، م. ج.، قاسمی، الف. ر. (1383). "تأثیر نوسان‌های دمای سطح آب دریای خزر بر بارش فصول زمستان و بهار نواحی شمال و جنوب غربی ایران"، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، (4)8، 1-14.

]7[. جهانبخش‌اصل، س.، زینالی، ب.، جلالی، ط. (1390). "تأثیر نوسان‌های دمای سطح آب دریای مدیترانه بر بارش پایکوه­های شرقی زاگرس و چاله­های مرکزی ایران"، نشریه علمیپژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، (32)16، 25-49.

[8]. Rezaebanafsheh, M., Jahanbakhsh, S., Bayati, M., & Zeynali, B. (2011). Forecasting autumn and winter precipitation of west of Iran applying Mediterranean SSTs in summer and autumn. Phys Geogr Res Q, 74(4), 47-62.

]9[. محمدی، ع.، عابدینی، م.، عسگری شیرازی، ح. (1391). "تحلیل همدیدی اثر دمای سطح آب دریای خزر بر بارش استان مازندران"، مجله علوم و فناوری دریا، 61، 52-40.

]10[. رنجبر، ع.، ایزدی، پ. (1392). "ارتباط بی­هنجاری­های دمای سطح آب اقیانوس هند و دریای عرب با بی­هنجاری­های بارش نیمه جنوبی ایران"، مجله فیزیک و فضا، (4)39، 135-157.

[11].Meidani, E., & Araghinejad, S. (2014). Long-lead streamflow forecasting in the Southwest of Iran by sea surface temperature of the Mediterranean Sea.Journal of Hydrologic Engineering, 19(8), 05014005.

[12]. Tadesse, T., Wilhite, D. A., Harms, S. K., Hayes, M. J., & Goddard, S. (2004). Drought monitoring using data mining techniques: A case study for Nebraska, USA. Natural Hazards, 33(1), 137-159.

]13[. رحیمی‌خوب، ع. (1389). "پیش بینی حداکثر بارندگی ماهانه ایستگاه ایلام از روی دمای سطح آب خلیج فارس و دریای سرخ با استفاده از روش داده‌کاوی"، مجله تحقیقات آب و خاک ایران، (1)42، 1-7.

]14[. نیکزاد، م.، بهبهانی، م. ر.، رحیمی‌خوب، ع. (1392)."آشکارسازی وابستگی­های بین پارامترهای اقیانوسی-جوی و اقلیمی برای پایش خشکسالی با روش داده­کاوی مطالعه موردی: استان خوزستان"، مجله پژوهش آب ایران، (13)7، 175-183.

]15[. اسماعیلی، م. (1391)."مفاهیم و تکنیک‌های داده‌کاوی"، انتشارات نیاز دانش، 315.

 

]16[. قاجارنیا، ن.، لیاقت، ع.، آراسته، پ. (1393)."صحت­سنجی داده­های بارندگی ایستگاه­های غیر ثبات سازمان هواشناسی و تماب در حوضه آبریز دریاچه ارومیه"، نشریه حفاظت منابع آب و خاک، (1)4، 108- 91.

]1[. کاویانی، م. ر.، مسعودیان، الف. (1387). "اقلیم‌شناسی ایران"، انتشارات دانشگاه اصفهان، 182.

]2[. خورشیددوست، ع. م.، قویدل رحیمی، ی. (1385). "ارزیابی تأثیر انسو بر تغییرپذیری بارش­های فصلی استان آذربایجان شرقی با استفاده از شاخص چندمتغیره انسو"، فصلنامه پژوهش­های جغرافیایی، (57)38، 15-26.

[3].Nicholls, N. (1989). Sea surface temperatures and Australian winter rainfall.Journal of Climate, 2(9), 965-973.

[4].Millán, M., Estrela, M. J., & Caselles, V. (1995). Torrential precipitations on the Spanish east coast: the role of the Mediterranean sea surface temperature. Atmospheric Research, 36(1), 1-16.

[5]. Rowell, D. P. (2003). The impact of Mediterranean SSTs on the Sahelian rainfall season. Journal of Clmate, 16(5), 849-862.

]6[. ناظم‌السادات، م. ج.، قاسمی، الف. ر. (1383). "تأثیر نوسان‌های دمای سطح آب دریای خزر بر بارش فصول زمستان و بهار نواحی شمال و جنوب غربی ایران"، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، (4)8، 1-14.

]7[. جهانبخش‌اصل، س.، زینالی، ب.، جلالی، ط. (1390). "تأثیر نوسان‌های دمای سطح آب دریای مدیترانه بر بارش پایکوه­های شرقی زاگرس و چاله­های مرکزی ایران"، نشریه علمیپژوهشی جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، (32)16، 25-49.

[8]. Rezaebanafsheh, M., Jahanbakhsh, S., Bayati, M., & Zeynali, B. (2011). Forecasting autumn and winter precipitation of west of Iran applying Mediterranean SSTs in summer and autumn. Phys Geogr Res Q, 74(4), 47-62.

]9[. محمدی، ع.، عابدینی، م.، عسگری شیرازی، ح. (1391). "تحلیل همدیدی اثر دمای سطح آب دریای خزر بر بارش استان مازندران"، مجله علوم و فناوری دریا، 61، 52-40.

]10[. رنجبر، ع.، ایزدی، پ. (1392). "ارتباط بی­هنجاری­های دمای سطح آب اقیانوس هند و دریای عرب با بی­هنجاری­های بارش نیمه جنوبی ایران"، مجله فیزیک و فضا، (4)39، 135-157.

[11].Meidani, E., & Araghinejad, S. (2014). Long-lead streamflow forecasting in the Southwest of Iran by sea surface temperature of the Mediterranean Sea.Journal of Hydrologic Engineering, 19(8), 05014005.

[12]. Tadesse, T., Wilhite, D. A., Harms, S. K., Hayes, M. J., & Goddard, S. (2004). Drought monitoring using data mining techniques: A case study for Nebraska, USA. Natural Hazards, 33(1), 137-159.

]13[. رحیمی‌خوب، ع. (1389). "پیش بینی حداکثر بارندگی ماهانه ایستگاه ایلام از روی دمای سطح آب خلیج فارس و دریای سرخ با استفاده از روش داده‌کاوی"، مجله تحقیقات آب و خاک ایران، (1)42، 1-7.

]14[. نیکزاد، م.، بهبهانی، م. ر.، رحیمی‌خوب، ع. (1392)."آشکارسازی وابستگی­های بین پارامترهای اقیانوسی-جوی و اقلیمی برای پایش خشکسالی با روش داده­کاوی مطالعه موردی: استان خوزستان"، مجله پژوهش آب ایران، (13)7، 175-183.

]15[. اسماعیلی، م. (1391)."مفاهیم و تکنیک‌های داده‌کاوی"، انتشارات نیاز دانش، 315.

]16[. قاجارنیا، ن.، لیاقت، ع.، آراسته، پ. (1393)."صحت­سنجی داده­های بارندگی ایستگاه­های غیر ثبات سازمان هواشناسی و تماب در حوضه آبریز دریاچه ارومیه"، نشریه حفاظت منابع آب و خاک، (1)4، 108- 91.

CAPTCHA Image