تحليل سري زماني شاخص هاي خشكسالي SPTI, SPI, SPEI با استفاده از روشهاي SOFM شبكۀ عصبي و مقايسۀ عددي در استان چهارمحال و بختياري

Analyzing time series of SPI, SPEI and SPTI drought indices by using artificial neural network SOFM method and numerical comparison in chaharmahal va bakhtiari

تحليل و مقايسۀ شاخصهاي خشكسالي ازجمله مطالعات مورد نياز به‌منظور پايش و ارزيابي صحيح خشكسالي توسط شاخصهاي متعدد است. تا كنون شاخصهاي متعددي به منظور پايش اين پديده معرفي و به كار برده شده است. مقالۀ حاضر به مقايسۀ كارايي سه شاخص خشكسالي SPEI، SPI و SPTI به منظور پايش خشكسالي در استان چهارمحال و بختياري پرداخته است. اساس كار مقايسۀ شاخصها، استفاده از شبكۀ عصبي SOFM است كه با استفاده از نتايج توپولوژي اين شبكه ميتوان نتيجه گرفت آيا مقادير شاخصها در يك رستۀ دادهاي قرار گرفته اند يا خير؟ پس از آن، به تحليل فراواني طبقات خشكسالي و انواع تحليل زماني خشكسالي پرداخته شده است. نتايج نشان داد هر دو روش مقايسۀ عددي و شبكۀ عصبي SOFM با دقت زياد ميتوانند خروجيهاي شاخص هاي خشكسالي را مقايسه و ارزيابي كنند. همچنين، براساس نتايج به‌دست‌آمده، در هر سه شاخص خشكسالي مد نظر، براساس تعداد وقوع خشكسالي به صورت ماهانه، بين سال‌هاي 1988 تا 1990 شديدترين دورۀ تداوم خشكسالي اتفاق افتاده است. از سوي ديگر، شديدترين خشكسالي رخ‌داده در مطالعۀ حاضر در سپتامبر 2003 براساس شاخص SPEI در ايستگاه بهشت آباد با مقدار 9/5- روي داده است. از ديگر نتايج مقالۀ حاضر، مي‌توان به حساسيت بسيار زياد شاخص خشكسالي SPEI نسبت به دو شاخص خشكسالي در برآورد ساير طبقات خشكسالي اشاره كرد.

Analysis and comparison of drought indices are several of the studies needed to monitor and evaluate drought by multiple indicators. Drought evaluation is typically performed using climatic and hydrological parameters. So far, several indices have been introduced to the analysis of this phenomenon. This paper in order to monitor drought in Chaharmahal and Bakhtiari province is compared to the Performance of three drought indicators, SPEI, SPI and SPTI. The basis of the comparison of indices is the use of the SOFM neural network, which by use of the results of the topology of this network, is resulted that the drought indices are in one category or not? Subsequently, the frequency analysis of drought classes and all types of drought analysis have been done. The results show that both numerical and SOFM methods can analyze and evaluate the outputs of drought indices, accurately. Also, according to the obtained results, the most severe period of drought had been occurred during the period between 1988 and 1990 in all three drought indices. On the other hand, the most severe drought was happened in this study in September 2003 based on the SPEI index at Behesht Abad Station with a value of -5.9. From other results of this paper can also be referred to the high sensitivity of the SPEI than two other drought indices in calculations.