Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar
AI InsightElde edilen sonuçlarda, WT’den SVM’nin M02 (SVMWM02) modelinin en iyi sonucu verdiği tespit edilmiştir.
📌 3 Maddede Bu Makale
Özet
İnsanlar ve yaşam alanları için tehdit oluşturan ciddi bir doğal afet olan kuraklık, ilk başta fark edilmesi zor olup, asıl etkileri gerçekleştiğinde fark edilebilmektedir. Kuraklığı tespit etmek, önlemek, izlemek ve etkilerini azaltmak için çok sayıda yöntem önerilmiştir. Bunların arasından araştırmacıların sıklıkla tercih ettiği yöntemlerden birisi Standartlaştırılmış Yağış Evapotranspirasyon İndeksi (SPEI)’dir. Bu yöntem kuraklıkların tespiti ve izlenmesi amacıyla kullanıldığı için, ileriye yönelik herhangi bir bilgi sunmamaktadır. Dolayısıyla, ileriye yönelik tahminlerin yapılabilmesi amacıyla makine öğrenmesi gibi tekniklerden yararlanılmaktadır. Bu çalışmada da Türkiye’nin batı bölgesinde yer alan Edirne için ileriye yönelik kuraklık tahmin modelleri oluşturulmuş ve bu modeller makine öğrenme yöntemleri ile analiz edilmiştir. Uzun-Kısa Süreli Bellek (LSTM) ve Destek Vektör Makinesi (SVM) tercih edilen yöntemler olmuştur. 4 farklı kuraklık modeli oluşturmak için cross-correlation yönteminden yararlanılmıştır. Hidrolik kuraklıkları en iyi temsil ettiği varsayılan 1901-2023 yılları arasındaki SPEI12 verisinden yararlanılmıştır. Ayrıca, model performanslarının artırılması amacıyla Dalgacık Dönüşümü (WT) kullanılmıştır. Model sonuçlarının irdelenebilmesi için Korelasyon Katsayısı (r), Kök Ortalama Kare Hatası (RMSE), Nash–Sutcliffe Verimliliği (NSE), Kling–Gupta Verimliliği (KGE) ve Performans İndeks (PI), performans metriklerinden yararlanılmıştır. Elde edilen sonuçlarda, WT’den SVM’nin M02 (SVMWM02) modelinin en iyi sonucu verdiği tespit edilmiştir. Bu model, Edirne için yapılacak olan ileriye yönelik kuraklık modellinde kullanılmalıdır.
Abstract
Drought, a severe natural disaster that poses a threat to humans and their living environments, is difficult to detect at first and its actual impacts often become noticeable only after they occur. Numerous methods have been proposed to detect, prevent, monitor, and mitigate the effects of drought. Among these, one of the most commonly preferred by researchers is the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI). Since this method is used for detecting and monitoring droughts, it does not provide any future information. Therefore, techniques such as machine learning are utilized to make future predictions. In this study, future drought prediction models were developed for Edirne, which is located in the western region of Türkiye, and these models were analyzed using machine learning methods. The Long Short-Term Memory (LSTM) and Support Vector Machine (SVM) were selected as the modeling approaches. Additionally, the cross-correlation method was used to construct four different drought models. SPEI12 data for the period 1901–2023, which are assumed to best represent hydrological droughts, were employed in the analysis. The Wavelet Transform (WT) was also used to improve model performance. To evaluate the model results, several performance metrics were utilized, including the Correlation Coefficient (r), the Root Mean Square Error (RMSE), the Nash–Sutcliffe Efficiency (NSE), the Kling–Gupta efficiency (KGE), and the Performance Index (PI). The findings revealed that the WT-based SVMM02 (SVMWM02) model produced the best results. Therefore, this model should be used in future drought modeling studies for Edirne.