کارایی چند روش متفاوت ریزمقیاس‌سازی

نوع مقاله : مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

• شیما تاج آبادی ¹
• بیژن قهرمان ²
• علی نقی ضیائی ¹

¹ دانشگاه فردوسی مشهد

² فردوسی مشهد

https://doi.org/10.22067/jwsd.v3i2.55055

چکیده

تحلیل مناسب پدیده‌ها نیازمند اندازه‏ گیری ‏های کافی تمامی پارامترهای مؤثر با پراکنش مکانی و زمانی مناسب می ‏باشد؛ اما با توجه به دشوار و پرهزینه ‏بودن دست‏یابی به کلیه اطلاعات پارامترهای مؤثر، ریزمقیاس‏ سازی زمانی و/یا مکانی پارامترها ضروری است. ریزمقیاس‏ سازی، فرآیند تولید داده مورد نیاز از داده موجود و در دسترس می‏ باشد. روش‌های متفاوتی برای ریزمقیاس‌سازی داده ‏ها با کاربردهای مختلف توسط پژوهش‏گران پیشنهاد شده است، اما پژوهش‏ های بسیار اندکی به مقایسه روش‏ های مختلف پرداخته است. در این مقاله کارایی سه روش مختلف شامل فرکتال خودمتشابه، فرکتال خودمتشابه قطع ه‏ای و رگرسیون تناوبی مورد مقایسه قرار گرفته است. سری زمانی دمای روزانه ایستگاه سینوپتیک مشهد برای سال ‏های 1992 تا 2009 درنظر گرفته شد. در ابتدا برای دمای روزانه مدل‎سازی شد و سپس نتایج به مقیاس زمانی سه-ساعتی ریزمقیاس و با داده ‏های اندازه‏ گیری شده مقایسه گردید. نتایج نشان دادند که با توجه به معیارهای ارزیابی ریشه میانگین مربعات خطا و نیز معیار اطلاعاتی آکائیک، فرکتال خودمتشابه با اختلافی ناچیز نسبت به دو روش دیگر ریزمقیاس‏ سازی را با دقت مناسب‎تری انجام داده است.

کلیدواژه‌ها

• ریزمقیاس‏نمایی
• سری زمانی دما
• فرکتال

مراجع

ولیدی، ن.، ضیائی، ع.ن.، قهرمان، ب. و انصاری، ح. 1392. استفاده از توابع درون‏یاب فرکتال برای ریزمقیاس نمایی زمانی داده‏ های درجه حرارت. نشریه آب و خاک، 27(6): 1123- 1132.

Barnsley M.F. 1993. Fractals Everywhere. 2ed. New York, Academic Press.

Holder R.L. 1985. Multiple regression in hydrology. Institute of hydrology Wallingford, Oxfordshire OX10 8 BB, ISBN 0948540001.

http://en.wikipedia.org/wiki/Mashhad

Li Z.F. and Li X.F. 2008. An explicit fractal interpolation algorithm for reconstruction of seismic data. Chinese Physics Letters, 3: 1157-1159.

Marvasti M.A. and Strahle W.C. 1995. Fractal geometry analysis of turbulent data. Signal Processing, 41: 191-201.

Mazel D.S. and Hayes M.H. 1992. Using iterated function systems to model discrete sequences. IEEE Transactions on Signal Processing, 40 (7): 1724-1734.

McQuarrie A.D. and Tsai C.L. 1998. Regression and time series model selection. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. ISBN 981-02-3242-X.

Pathirana A. 2001. Fractal modeling of rainfall: Downscaling in time and space for hydrological applications. PhD thesis, University of Tokyo, Japan.

Puente C.E. 1995. Geometric modeling of rainfall fields. Water Resources Center Technical Completion Report W-804. Univercity of California, Davis.

Strahle W.C. 1991. Turbulent combustion data analysis using fractals. AIAA,J, 3: 409-417.