تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، جلد ۱۷، شماره ۴۷، صفحات ۱۵۵-۱۶۹

عنوان فارسی مقایسه پراکنش خطا در شبکه‌های عصبی مصنوعی بازگشتی Elman و Jordan در تخمین غلظت ذرات معلق اتمسفر (PM۱۰)با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای MODIS (مورد مطالعاتی: شهر اهواز)
چکیده فارسی مقاله
بواسطه پیچیدگی عملکردی پدیده آلودگی هوا، از روش­های هوش مصنوعی بالاخص شبکه عصبی برای مدل سازی آلودگی هوا استفاده می­شود. هدف از این پژوهش دو مدل شبکه عصبی بازگشتی Elman و Jordan در زمینه پراکنش خطا و اعتبارسنجی آنها، به منظور تخمین غلظت ذرات معلق موجود در اتمسفر در شهر اهواز می­باشد. پارامترهای مورد استفاده شامل رطوبت، فشار هوا، دما و عمق نوری آئروسل می­بوده که مقادیر آن از تصاویر ماهواره­ای MODIS و داده­های ایستگاه­های هواشناسی تهیه شده است. نتایج نشان می­داد که مدل Jordan با مقدار RMSE معادل 9/219 میلی گرم بر متر مکعب نسبت به مدل Elman با مقدار RMSE معادل 5/228 دقت برازش بهتری داشته است. مدل Jordan به دلیل استفاده از حلقه­های درونی سبب به­روز رسانی مقادیر زمینه شده و این امر موجب افزایش صحت مدل می­شود. مقدار شاخص R2 ، که نماینده میزان رابطه خطی بین مقادیر پیش­بینی شده با مقادیر واقعی است، برای مدل Jordan معادل 5/0 بدست­آمده است که درصد تخمین صحیح 50 درصد داده­ها را نشان می­داد. در نهایت با استفاده ازداده­های مربوط به غلظت PM10 برای روز 162 که بالاترین میزان غلظت را داشت با روش درونیابی IDW نقشه توزیع مکانی آن تولید شد. با توجه به گران بودن ایستگاه­های آلودگی سنجی پیشنهاد شد از منابع کمکی دیگر مانند اطلاعات داوطلبانه با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت موبایل به عنوان ایستگاه کمکی متحرک و کم هزینه جهت افزایش تراکم و پراکنش مناسب ایستگاه­ها جهت مدلسازی دقیق­تر آلودگی هوا استفاده شود.
 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله آلودگی هوا، ذرات معلق ، شبکه عصبی مصنوعی، Elman، Jordan MODIS،

عنوان انگلیسی Accuracy comparison of Elamn and Jordan artificial neural networks for air particular matter concentration (PM 10) prediction using MODIS satellite images, a case study of Ahvaz.
چکیده انگلیسی مقاله
Due to the complexity of air pollution action, artificial intelligence models specifically, neural networks are utilized to simulate air pollution. So far, numerous artificial neural network models have been used to estimate the concentration of atmospheric PMs. These models have had different accuracies that scholars are constantly exceed their efficiency using numerous parameters. The current research aims to compare Elman and Jordan recurrent networks for error distribution and validation to estimate atmospheric particular matters concentration in Ahvaz city. The used parameters are relative humidity, air pressure, and temperature and aerosol optical depth. The latter one is extracted from MODIS sensor images and air pollution monitoring stations. The results show that Jordan model with RMSE of 219.9 milligram per cubic meter has more accuracy rather than Elman model with RMSE of 228.5. The value of R2 index that shows the linear relation between the estimated from the model and observed values for Jordan is equal to 0.5 that implies 50% estimation accuracy. The value is because of MODIS spatial resolution, inadequacy in numbers as well as spatial distribution of meteorological station inside the study area. According to the results of the current research, it seems that air pollution monitoring stations have to increase in terms of numbers and suitable spatial distribution. Also, other ancillary data like volunteer geographic air pollution data entry using mobile connected cheap sensors as portable stations may be used to implement more accurate simulation for air pollution.
 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Particular matters, artificial neural network, Elman, Jordan, MODIS

نویسندگان مقاله جواد سدیدی | javad sadidi
kharazmi university
دانشگاه خوارزمی تهران

هانی رضائیان | hani rezayan
kharazmi university
دانشگاه خوارزمی تهران

محمدرضا برشان | Mohammad reza barshan
kharazmi university
دانشگاه خوارزمی تهران


نشانی اینترنتی http://jgs.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-754-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده Gis
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات