برآورد تبخير روزانه از تشت با استفاده از مدل‌هاي موجود سري زماني

Estimating daily pan evaporation from some existing time-series models

امروزه برنامه‌ريزي صحيح براي استفاده بهينه از منابع آبي با هدف رسيدن به توسعه پايدار از اهميت خاصي برخوردار است. آگاهي از مقدار دقيق تبخير سطحي روزانه يكي از پارامترهاي مهم براي برنامه‌ريزي‌هاي منابع آب، مديريت آبياري و توليدات زراعي است. عدم كفايت تعداد ايستگاه‌هاي تبخيرسنجي، ابهام در كيفيت داده‌ها و خلا هاي آماري موجود در مقاطع مختلف زماني، پژوهشگران را به‌سمت مدل‌هاي برآورد، سوق داده است. در اين پژوهش، با به‌كارگيري مدل‌هاي مبتني بر سري زماني به برآورد مقدار تبخير روزانه تشت تبخير در سه ايستگاه منتخب استان همدان اقدام شد. در اين رابطه، صحت و دقت هر يك از مدل‌ها با استفاده از معيارهاي آكاييك AIC وSBC و شاخص ميانگين انحراف نسبي (MPE) ارزيابي شد. بررسي نمودارهاي داده‌هاي كليه ايستگاه‌ها نشان داد كه سري زماني داده‌هاي تشت تبخير در كليه ايستگاه‌ها داراي يك روند فصلي نيست و به‌همين دليل تغييرات زماني تبخير از تشت، از مدل ARIMA پيروي مي‌كند. با توجه به معيارهاي خطاسنجي براي ايستگاه تبخيرسنجي آق‌كهريز مدل ARIMA(1,1,1) Arima(2,0,1) براي ايستگاه‌هاي سد اكباتان و كوشك‌آباد، مدل (ARIMA(2,0,1 به‌عنوان ساختار بهينه قابل پيشنهاد است. آماره‌هاي R2 و RMSE براي ايستگاه آق‌كهريز به‌ترتيب برابر 0.93 و 2.44 ميلي‌متر در روز، در ايستگاه سد اكباتان 0.93 و 1.23 ميلي‌متر در روز و براي ايستگاه كوشك‌آباد برابر 0.92 و 1.30 ميلي‌متر در روز به‌دست آمد. طبق نتايج مدل منتخب، MPE ايستگاه‌هاي مورد پژوهش براي مدل منتخب بين 5.85 الي 6.29 درصد متغير است كه نشان‌دهنده بيش برآورد مدل‌هاي منتخب نسبت به مقادير اندازه‌گيري است. مقدار انحراف استاندارد براي ايستگاه آق‌كهريز برابر 0.15 ميلي‌متر، براي ايستگاه سد اكباتان 0.14 ميلي‌متر و براي ايستگاه كوشك‌آباد برابر 0.13 ميلي‌متر به‌دست آمد.

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.