عدم قطعیت پارامترهای بارش - رواناب تقش مهمی در شبیه سازی هیدروگراف سیلاب دارد. در مقاله حاضر ارزیابی عدم قطعیتها با استفاده از روش مونت کارلو در حوزه قره سو واقع در حوزه کرخه بررسی می گردد. برای شبیه سازی حوزه از مدل توزیعی - مفهومی موسوم به ماد کلارک استفاده گردید که در آن شبیه سازی بارش - رواناب در گسترده یک شبکه مربعی حوزه انجام می شود و سپس هیدروگراف خروجی حوزه از ترکیب رواناب سطحی مربعات شبکه حاصل می شود. به کارگیری روش مونت کارلو برای تحلیل عدم قطعیت پارامترها، منجر به تعیین محدوده مناسب تغییرات پارامترها شد که دامنه حاصله بستگی به معیارهای نیکویی برازش داشت. نتایج معیارهای مختلف نیکویی برازش در این مقاله مورد بحث قرار می گیرد و بهبود شبیه سازی بخش اوج هیدروگراف با اعمال اثر وزنی در دبی اوج ارزیابی می شود..

این مقاله ضمن مرور روشهای ارایه شده جهت تخمین پارامترهای هدف، دو روش را که به دسته روشهای تخمین پارامترهای هدف بر مبنای تخمین ورودی (مانور) استوار است مورد بررسی دقیقتری قرار داده و میزان کارایی آنها را در تخمین پارامترهای اهداف با مانور زیاد مورد ارزیابی قرار می دهد.با توجه به ضعف نسبی هر دو الگوریتم در تخمین پارامترهای اهداف با مانور زیاد، راهکاری بر اساس باز نشانی ماتریس کواریانس خطا ارایه می گردد که بهبود قابل ملاحظه ای در تشخیص پارامترهای اهداف با مانورهای زیاد بهمراه می آورد.

پیش بینی بارش یکی از ابزارهای مهم در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب به حساب می آید. اخیراً از روش های جدیدی به نام مدل های دینامیکی جو برای پیش بینی بسیاری از متغیرهای هیدرو-اقلیمی از جمله بارش استفاده می شود. قبل از استفاده از پیش بینی های این مدل ها در برنامه ریزی و تصمیم گیری، لازم است ارزیابی دقت و تصحیح اریبی آن ها انجام شود. از این رو هدف مقاله حاضر، تصحیح اریبی و ترکیب نتایج پیش بینی بارش مربوط به مجموعه ای از مدل های پیش بینی دینامیکی جهانی می باشد. برای این کار، ابتدا نتایج پیش بینی بارش هریک از مدل ها به صورت جداگانه با داده های بارش ایستگاهی منطقه برای دوره تاریخی 1982 تا 2017 مقایسه شدند و خطای سامانمند هریک از آن ها به روش نگاشت چندک تصحیح شد. این کار برای افق های پیش بینی مختلف و برای پیش بینی های صادره از ماه های مختلف انجام شده است. در گام بعدی متناسب با دقت هر یک از مدل های پیش بینی، سامانه پیش بینی ترکیبی یا چند مدلی با استفاده از روش میانگین گیری بیزین توسعه داده شد. نتایج نشان داد پس از تصحیح اریبی به روش نگاشت چندک، حداقل یک مدل پیش بینی از 78 مدل پیش بینی دارای همبستگی نسبتاً بالا در حدود 7/0 می باشد. این نتیجه برای افق پیش بینی 1 ماه آینده بیشتر دیده شد. بعد از ترکیب 78 عضو پیش بینی با استفاده از روش میانگین گیری بیزین، این میزان همبستگی به بیشتر از 8/0 افزایش یافت. بنابراین با تصحیح اریبی و ترکیب مدل های پیش بینی با یکدیگر، دقت بارش پیش بینی شده به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد.

طالقان رود به دلیل منتهی شدن به سد طالقان که تأمین کننده ی آب شرب این منطقه و نیز بخشی از شهر تهران است و نیز به دلیل استقرار مناطق مسکونی زیاد در حاشیه ی آن، یکی از رودخانه های مهم کشور محسوب می شود. داده های بلندمدت دبی رودخانه برای طراحی ایستگاه های برق آبی و مدیریت منابع آب ضروری اند. در جایی که ایستگاه های پایش موجود پراکنده است و نمی تواند داده های هیدرولوژیکی کافی برای حوضه فراهم کند، مدل های بارش-رواناب ابزارهایی پرکاربرد برای گسترش دادن داده های هیدرولوژیکی در زمان و مکان هستند. در مقاله ی حاضر امکان پذیری اعمال مدل مفهومی بارش-روانابی با نام HYMOD، به حوضه ی آبریز رودخانه ی طالقان بررسی شد. همچنین، سه روش تخمین بیزین برای برآورد عدم قطعیت های پارامتری برای کالیبراسیون مدل و تحلیل عدم قطعیت به کار گرفته شد. نتایج نشان می دهند با استفاده از این روش و پس از اعمال صحت سنجی، دبی تخمینی به طور رضایت بخشی با دبی مشاهداتی تطابق دارند؛ که بیانگر این است که شبیه سازی حوضه ی یادشده با استفاده از این مدل هیدرولوژیکی به خوبی انجام شده است و اعمال HYMOD برای تخمین سری های زمانی طولانی از دبی رودخانه در محدوده ی مطالعه شده، نتایج منطقی ارائه می دهد.

مقدمه: ارزیابی، شناسایی و اولویت بندی مناطق مستعد فرسایش امری ضروری است اما ماهیت فرسایش خاک و فرآیند های دخیل در آن موجب شده است که راهبرد های مؤثر در زمینه حفاظت آب وخاک، نیازمند ارزیابی خطر در مقیاس های زمانی و مکانی مختلف باشد. از این رو، پژوهش حاضر با بهره گیری از رویکرد و مدل­ کیفی PAP/RAC به پیش­بینی و تعیین وضعیت خطر فرسایش آبی حوزه آبخیز قرناوه و بررسی عدم قطعیت عوامل مؤثر بر نقشه وضعیت خطر فرسایش حاصل از مدل مذکور با روش میانگین گیری بیزین، به منظور ارزیابی، شناسایی و اولویت­بندی بهتر نقاط در معرض خطر فرسایش آبی، به جهت ارائه راهبرد های مؤثر حفاظت آب وخاک در راستای کاهش روند و توسعه فرسایش خاک پرداخته است. مواد و روش ها: مرکز فعالیت منطقه ای/ برنامه اقدامات اولویت دار (PAP/RAC) که در سال 1977 تأسیس شد، یکی از شش مرکز فعالیت منطقه ای برنامه اقدام مدیترانه (MAP) است که خود بخشی از برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) است. بیست ویک کشور مدیترانه ای و همچنین اتحادیه اروپا، MAP را تشکیل می دهند و هدف مشترک آن ها ایجاد محیط سالم تر مدیترانه ای است که بر اصل توسعه پایدار تکیه دارد. حوزه اصلی فعالیت PAP/RAC حمایت از کشورهای مدیترانه ای در بهبود مدیریت پایدار سواحل خود، به ویژه از طریق تصویب و اجرای پروتکل مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی در مدیترانه است. در سال 1998 مدل و رویکرد PAP/RAC ارائه و با عنوان مرکز فعالیت منطقه ای/ برنامه اقدامات اولویت دار مورداستفاده قرار گرفت. طی این پژوهش با توجه به ساختار اجرایی مدل و رویکرد PAP/RAC در مرحله اول (رویکرد پیش­بینی) در گام اول ابتدا نقشه شیب حوضه از مدل رقومی ارتفاع 30 متری تهیه و بر اساس دستورالعمل ارزش­گذاری و به پنج طبقه تقسیم شد. در گام دوم نقشه سنگ­شناسی از نقشه­های زمین شناسی 1:250000 استان گلستان (شیت کوه کورخود) تهیه و بر اساس دستورالعمل ارزش گذاری و به پنج طبقه تقسیم شد. در گام سوم نقشه فرسایش­پذیری شیب که حاصل برهم نهی (ادغام) نقشه رخساره های سنگی و نقشه شیب مطابق دستورالعمل ارزش گذاری و تهیه شد. در گام چهارم کاربری اراضی از طبقه بندی تصاویر مردادماه سال 1402 ماهواره­ سنتینل 2 در محیط سامانه Google Earth Engine همراه با اطلاعات منطقه­ای موجود تهیه و به چهار طبقه مسکونی، جنگل، مرتع و زراعت تقسیم­بندی و مطابق دستورالعمل ارزش­گذاری شد. در گام پنجم نقشه تراکم پوشش گیاهی با استفاده از شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی (NDVI) برای بازه زمانی مردادماه سال 1402 محاسبه و مطابق دستورالعمل ارزش گذاری شد. در گام ششم نقشه حفاظت خاک از ادغام نقشه کاربری اراضی و تراکم پوشش گیاهی مطابق دستورالعمل ها ایجاد شد. در گام هفتم نقشه وضعیت خطر فرسایش پیش بینی شده که تأثیر عوامل شیب، سنگ شناسی، کاربری اراضی و پوشش زمین را در نظر می­گیرد از ادغام نقشه فرسایش پذیری (تلفیق شیب و سنگ شناسی) و نقشه حفاظت خاک مطابق دستورالعمل ها ایجاد شد. پس از ایجاد نقشه وضعیت خطر فرسایش منطقه، با رجوع به منطقه و با استفاده از عکس­های هوایی، حالت­های فرسایشی منطقه به منظور انجام رویکرد توصیفی مدل، برداشت و درنهایت با جانمایی حالت های فرسایشی برداشت شده بروی نقشه پیش­بینی وضعیت خطر فرسایش، رویکرد ادغام مدل اجرا گردید. در هدف دوم این پژوهش، با در نظر گرفتن مساحت حوزه (هر هکتار) به­عنوان حجم جامعه آماری و استفاده از رابطه کوکران، تعداد نقاط ب تصادفی تعیین و با استفاده از دستور Create Random points متناسب با مرز آبخیز قرناوه، در نرم افزار ArcGIS نقاط تصادفی جانمایی شد و بر اساس ارزش هر نقطه در عامل های مدل (شیب، زمین­شناسی، پوشش گیاهی و کاربری اراضی) با استفاده از روش میانگین گیری بیزین میزان تأثیر هر عامل بروی نقشه پیش بینی وضعیت خطر فرسایش آبی در محیط برنامه R مشخص شد. نتایج و بحث: نتایج حاصل از بررسی مدل کیفی PAP/RAC نشان داد که 19/0، 34/3، 94/34، 28/227 و 53/514 کیلومترمربع از حوضه به ترتیب در وضعیت خطر فرسایش خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و بسیار زیاد است. به عبارت دیگر 81/741 کیلومترمربع از حوضه در وضعیت خطر فرسایش زیاد و بسیار زیاد است که به طور کلی نتایج بیانگر پتانسیل بالای این حوضه در فرسایش و هدررفت خاک با توجه به عامل­های مدل کیفی PAP/RAC است و همچنین نتایج بررسی عدم قطعیت با مدل میانگین بیزین، گویای اهمیت بالای شیب و سنگ شناسی در نتیجه و خروجی مدل است. نتیجه گیری: با توجه به اهمیت ارزیابی نقاط مستعد فرسایش پیشنهاد می­شود، ارزش­گذاری (رتبه دهی) در زمینه عامل های مدل PAP/RAC با دقت بیشتری انجام گیرد و در صورت امکان دستورالعمل های مدل متناسب با شرایط کشور ایران تهیه گردد تا ارائه راهبردهای مؤثر حفاظت آب وخاک با توجه به نتایج مدل و در راستای کاهش روند و توسعه فرسایش خاک، مؤثرتر واقع گردد.

با توجه به مشکل کمبود آب در کشور، پیشبینی بلندمدت مصرف آب شهری میتواند بهعنوان یک راهحل موثربرای سیاست گذاریهای مدیریت تقاضا و آبرسانی در شبکه توزیع آب شهری اتخاذشود. برای تحقق این امر لزوم تدوین مدلی که بتواند با دقت بالا، پیچیدگی و تاثیر عوامل مختلف بر میزان مصرف آب و عدم قطعیت هریک از این عوامل را نشان دهد، محسوس است. گسترش عدم قطعیت در طول بازه پیشبینی سبب شده است که علاوه بر روش های قطعی، روش های احتمالاتی از جمله شبکه بیزین (Bayesian network) نیزموردبررسی قرار گیرد. شبکه های بیزین با توجه به ساختار احتمالاتی، سهولت درنظرگرفتن عدم قطعیت در پیشبینی و نیز لحاظ نمودن روابط علی، برای پیشبینی مصرف آب شهری بسیار مطلوب است. در این مقاله با استفاده از شبکه بیزین، دو مدل برای پیشبینی بلندمدت مصرف آب شهرستان نیشابور ارایه شده است. همچنین کارایی مدلهای بیزین مزبور در مقایسه با تابع استون-گری و حساسیت مدلهای ارایه شده نسبت به ساختار شبکه ای و دسته بندی داده ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بررسی های صورت گرفته نشان میدهد مدلهای پیشنهادی توانایی پیشبینی بلندمدت مصرف آب با دقت بالا را دارند. مقایسه انجام شده میان شبکه های بیزین و تابع استون-گری (Stone-Geary function) نشان دهنده بالاتر بودن دقت شبکه بیزین به میزان51 درصد نسبت به تابع استون-گری است، به طوری که درصد میانگین خطای مطلق برای مدل بیزین برابر با15/1و برای مدل استون-گری برابر با6/1به دست آمده است. همچنین تابع استون-گری حداکثر مقادیرپیش بینی شده برای مصرف سرانه آب را کمتر از مدلب یزین و حداقل مصرف را نیز بیشتر از مدل بیزین پیش بینی میکند.

اصل علیت از مهم ترین اصولی است که در فلسفه و علوم فراگیر شده است. به جرأت می توان گفت که در میان مسائل فلسفی قانون علت و معلول از لحاظ سبقت و قدمت اولین مسئله ای بود که فکر بشر را به خود مشغول داشته است و او را به تفکر و اندیشه کشف معمای هستی وادار کرده است. قانون علیت تو معلولیت عمومی یکی از قوانین فلسفی است که جزء پایه های و ارکان کلی قواعد و قوانین همه علوم است.در این نوشتار کوشش می شود که به طور خلاصه پیرامون اصل علیت سخن بگوییم، و به بیان دیگر موافقان و مخالفان آن بپردازیم. به ویژه جنبه معرفت شناختی آن یعنی موجبیت از دیدگاه فیزیک مورد بررسی قرار می گیرد.

تخمین هدایت هیدرولیکی از مهمترین بخش های مطالعات هیدروژیولوژی بوده که در مدیریت آب های زیرزمینی حایز اهمیت است. اما به علت محدودیتهای عملی، زمانی و یا هزینه ای، اندازه گیری مستقیم آن با دشواری همراه است. لذا استفاده از مدلهای هوش مصنوعی با صرف هزینه کم و کارایی بالا میتوانند جایگزین مناسبی برای این منظور باشند. از آنجا که داده های ورودی (شامل مقاومت عرضی، ضخامت آبخوان، هدایت الکتریکی و فاصله اقلیدسی) و تکنیک های آموزشی متفاوت در این نوع مدلها به عنوان مهم ترین عوامل ایجادعدم قطعیت هستند، لذا تاثیر منابع مختلف عدم قطعیت در خروجی باید درنظرگرفته شود. در این تحقیق روش میانگین گیری مدل بیزین (BMA) توسعه داده شده که شامل ترکیب مدل های شبکه عصبی مصنوعی، منطق فازی و نروفازی در تخمین هدایت هیدرولیکی و ارزیابی عدم قطعیت است. در مدل BMA، وزن مدل ها توسط معیار اطلاعات بیزین (BIC) تعیین شده و واریانس درون مدل ناشی از عدم قطعیت داده ورودی و واریانس بین مدل ها ناشی از عدم قطعیت مربوط به ذات مدل های هوش مصنوعی محاسبه می شود. در این مطالعه روش توسعه داده شده برای تخمین هدایت هیدرولیکی در آبخوان دشت ارومیه اعمال شده است. نتایج نشان می دهد اگرچه مقدار ضریب تعیین BMA نسبت به ضریب تعیین بهترین مدل، بالاتر نبوده ولی خروجی BMA حاصل اختصاص وزنهایی است که عدم قطعیت بین مدل ها و داده های ورودی را در نظر می گیرد. همچنین تاثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی از زمان آزمون پمپاژ تا سال 1394بر مقادیر هدایت هیدرولیکی بررسی شده و نتایج تفاوت بسیار کمی در تغییرات هدایت هیدرولیکی نشان می دهد.