Journals / Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 9 - Sayı: 2

Estimation of Daily Flow Series by Wavelet Transformed Artificial Neural Networks

Dalgacık Dönüşümlü Yapay Sinir Ağlarıyla Günlük Akım Serilerinin Tahmini

Pages
943–951
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Depending on the findings, it is concluded that the WANN models is quite successful to estimate the flow series of the stream and it can be easily used in modelling such hydrological process.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Artificial Neural Network (ANN) is an advanced method which can be used to solve complicated problems as a black-box model based on experience and training of human brain.
📊
Key Findings & Data:Especially, the daily and monthly flow series of the streams is most important to design and operate the water structures safely.
💡
Conclusion & Impact:Depending on the findings, it is concluded that the WANN models is quite successful to estimate the flow series of the stream and it can be easily used in modelling such hydrological process.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2008 Verileri
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Artificial Neural Network (ANN) is an advanced method which can be used to solve complicated problems as a black-box model based on experience and training of human brain. The use of black-box models such as ANN can be more useful than the multi-parameters model for hydrological process. Especially, the daily and monthly flow series of the streams is most important to design and operate the water structures safely. In this study, the daily flow series between 2008 and 2011 were modelled using ANN models. For this purpose, two different ANN models that are standard and wavelet transformed ANN models were used. Although the standard ANN model gave good results statistically with high correlation, it is insufficient to estimate the extreme peak flow values in the year. Wavelet-ANN (WANN) model yielded more accurate results with the extreme peak flow values. Depending on the findings, it is concluded that the WANN models is quite successful to estimate the flow series of the stream and it can be easily used in modelling such hydrological process.

Özet

Yapay Sinir Ağları (YSA) insan beyninin geçmiş tecrübelerinden ve eğitiminden yola çıkarak karmaşıkproblemleri kapalı kutu şeklinde çözmeye yarayan gelişmiş bir yöntemdir. Çok fazla değişken içeren hidrolojiksüreçlerin parametrik modelleri yerine YSA gibi kapalı kutu modellerin kullanımı daha kullanışlı olabilmektedir.Özellikle, akarsulardaki günlük veya aylık akım serileri su yapılarının güvenli şekilde tasarımı için önem arz eder.Bu çalışmada Bitlis Deresi’ne ait 2008-2011 yılları arası günlük akım serileri YSA yardımıyla modellenmiştir. Buamaçla, standart ve dalgacık dönüşümlü olmak üzere iki farklı YSA modeli kullanılmıştır. Standart YSA modeliistatistiksel olarak iyi sonuç vermekle birlikte yıl içindeki ekstrem pik debileri tahmin etmekte yetersiz kalmıştır.Dalgacık dönüşümlü YSA model ise ekstrem pik debilerle birlikte daha yüksek doğrulukta sonuç vermektedir.Elde edilen sonuçlara balı olarak akarsulardaki akım serilerinin tahmininde dalgacık dönüşümlü YSA modellerinoldukça başarılı olduğu ve bu gibi hidrolojik süreçlerin modellemesinde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

🔖

Cite This Article

AYDIN, M. C., YABAR, E. (2022). Estimation of Daily Flow Series by Wavelet Transformed Artificial Neural Networks. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 2, 943–951. https://ajindex.com/articles/466749

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Çuhadar M., Kayacan C. 2005. Yapay Sinir Ağları Kullanılarak Konaklama İşletmelerinde Doluluk Oranı Tahmini: Türkiye'deki Konaklama İşletmeleri Üzerine Bir Deneme. Anatolia: Turizm Araştırmaları Dergisi, 16 (1)
  2. Kızılaslan M.A., Sağın F., Doğan E., Sönmez O. 2014. Aşağı Sakarya Nehri akımlarının yapay sinir ağları ile tahmin edilmesi. Sakarya University Journal of Science, 18 (2): 99-103
  3. Okkan U., Mollamahmutoğlu A. 2010. Yiğitler Çayı Günlük Akımlarının Yapay Sinir Ağları ve Regresyon Analizi ile Modellenmesi. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23: 33-48
  4. Gemici E., Ardıçlıoğlu M., Kocabaş F. 2013. Akarsularda debinin yapay zeka yöntemleri ile modellenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 29 (2): 135- 143
  5. Hsu K.I., Gupta H.V., Sorooshian S. 1995. Artificial neural network modeling of the rainfallrunoff process. Water Resour. Res., 31: 2517-2530
  6. Nourani V., Kisi Ö., Komasi M. 2011. Two hybrid Artificial Intelligence approaches for modeling rainfall–runoff process. J. Hydrol., 402: 41-59
  7. Adamowski J., Chan H.F. 2011. A wavelet neural network conjunction model for groundwater level forecasting. J. Hydrol., 407: 28-40
  8. Pramanik N., Panda R., Singh A. 2011. Daily river flow forecasting using wavelet ANN hybrid models. J. Hydroinformatics, 13: 49-63
  9. Alizadeh M.J., Kavianpour M.R. 2015. Development of wavelet-ANN models to predict water quality parameters in Hilo Bay, Pacific Ocean. Mar. Pollut. Bull., 98: 171-178
  10. Alizadeh M.J., Kavianpour M.R., Kisi O., Nourani V. 2017. A new approach for simulating and forecasting the rainfall-runoff process within the next two months. Journal of Hydrology, 548: 588-597
  11. Aydın M.C., Cömert Z., Işık E., Büyüksaraç A., Ulu A.E. 2018. Estimation of Flow Series using Discrete Wavelet Analysis and Artificial Neural Networks. 4th International Conference on Engineering and Natural Science, 2-6 May 2018, Kiev, Ukranie
  12. Nourani V., Tahershamsi A., Abbaszadeh P., Shahrabi, J., Hadavandi E. 2014. A new hybrid algorithm for rainfall–runoff process modeling based on the wavelet transform and genetic fuzzy system. Journal of Hydroinformatics, 16: 1004-1024
  13. Nourani V., Alami M.T., Aminfar M.H. 2009. A combined neural-wavelet model for prediction of Ligvanchai watershed precipitation. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 22: 466-472
  14. Bayır F. 2006. Yapay Sinir Ağları ve Tahmin Modellemesi Üzerine Bir U