بررسي روند نوسانات مكاني-زماني سطح ايستابي آب‌هاي زيرزميني به روش ماشين بردارپشتيبان(SVM) و كريجينگ(kriging) (مطالعه موردي دشت سيلاخور)

از آنجا كه منابع آب زيرزميني از منابع آبي مهم و همچنين رو به كاهش مي‌باشد مطالعه و مدل سازي مناسب براي بهره‌برداري از آن حايز اهميت است. ارزيابي و پيش بيني تراز آب زيرزميني به پيش بيني منابع آب زيرزميني كمك مي‌كند. امروزه استفاده از روش‌هاي هوش مصنوعي بر پايه تئوري داده‌كاوي براي پيش‌بيني نوسانات سطح ايستابي استفاده مي‌شود. در اين ميان روش ماشين‌‌بردارپشتيبان در بين روش‌هاي هوش مصنوعي و روش كريجينگ در بين روش‌هاي زمين‌آماري داراي دقت قابل ملاحظه اي به ترتيب در پيش‌‌بيني زماني و مكاني تراز سطح ايستابي مي‌باشد. در اين پژوهش از مدل تركيبي ماشين‌بردار‌پشتيبان و كريجينگ به عنوان روشي نوين براي پيش‌بيني زماني و مكاني نوسانات سطح ايستابي در محدوده دشت سيلاخور استفاده شده است. در مرحله اول، مدل‌سازي زماني با استفاده از مدل ماشين‌بردار‌پشتيبان از داده‌هاي 11 چاه پيزومتري موجود در منطقه به روش ماشين‌بردار‌پشتيبان صورت پذيرفت و در مرحله دوم براي پيش‌بيني مكاني از داده‌هاي ماهانه خروجي مرحله اول به عنوان ورودي مدل زمين‌آمار استفاده گرديد. داده‌هاي 11 چاه مشاهداتي در دشت سيلاخور پس از جمع‌آوري در بازه ده ساله اخير در دو حالت نرمال و غيرنرمال به عنوان ورودي مدل SVM مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از نرم‌افزار Matlab الگوريتم تابع ماشين‌بردارپشتيبان بگونه‌اي تنظيم شد كه در هر مرحله داده‌هاي يك چاه به عنوان ورودي اين مدل باشد. تراز آب در اين روش براي زمان 1+t پيش‌بيني خواهد شد. پيش‌بيني مكاني داده ها در نرم افزازArcGIS و در بخش Geostatical Analys به روش كريجينگ مدلسازي گرديد. براي ترازيابي در اين بخش، جدول(1) به عنوان ورودي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مطلق بودن تخمين در درونيابي و مكانيابي از ويژگي‌هاي عمده مدل كريجينگ مي‌باشد. بدين مفهوم كه مقدار تخمين كميت در نقاط نمونه‌برداري با مقدار اندازه‌گيري شده برابر مي‌باشد و واريانس تخمين صفر مي‌گردد. اين ويژگي سبب مي‌گردد كه تخمين‌گر كريجينگ در رسم خطوط همتراز از حداكثر نقاط نمونه‌برداري عبور نموده و تمايلي به بسته شدن و دور زدن را نداشته باشد و از مرز محدوده مورد مطالعه فراتر رود. در واقع اين مدل براي تخمين نقاط مجهول مقدار واريانس را به حداقل مي‌رساند. بنابراين منحني هاي ميزان بر اساس رونديابي ترسيم مي‌گردند و در نتيجه از مرز محدوده ترسيم فراتر مي‌روند. نتايج به دست آمده از پژوهش بيانگر آن است كه اين مدل تركيبي مي‌تواند به طور موفقيت‌آميزي براي پيش‌بيني نوسانات سطح ايستابي مورد استفاده قرار گيرند. در بهترين حالت اجراي مدل، بالاترين ضريب تبيين براي چاه‌هاي چغادون(0/96=DC)، كارخانه قند(0/94=DC) و وليان(0/93=DC) محاسبه شد كه نشان دهنده دقت مناسب مدل تركيبي در پيش ‌بيني تراز آب زيرزميني مي‌باشد.