شماره ركورد
33848
پديد آورنده
محمدحسين سيدجوادي
عنوان
تهيه مدل هوش مصنوعي براي پيش بيني شكوفايي جلبكي در درياي عمان و خليج فارس بر اساس داده هاي اقليم شناسي دورسنجي شده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/26
استاد راهنما
سيد مصطفي سيادت موسوي - زهره سادات حقايقي
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
عمران
چكيده
پيشبيني شكوفاييهاي جلبكي مضر (HABs) براي مديريت پايدار اكوسيستمهاي دريايي در خليج فارس و درياي عمان، يك چالش علمي و عملياتي مهم است. اين مطالعه يك مدل هوش مصنوعي (شبكه عصبي مصنوعي - ANN) را براي پيشبيني ماهانه اين پديده با استفاده از دادههاي رايگان و در دسترس سنجش از دور (سطح 3 و 4) شامل كلروفيل-a، دماي سطح دريا، شوري و سرعت باد توسعه ميدهد. نوآوري اصلي اين تحقيق، معرفي و اعتبارسنجي مجموعهاي از ويژگيهاي آماري-ديناميك جديد، شامل انحراف معيار مكاني و زماني و يك ويژگي گراديان فضايي بود كه براي كميسازي پايداري و تغييرات محيطي طراحي شدند.
مدل پرسپترون چندلايه پس از آموزش با 66 درصد دادهها و ارزيابي با 34 درصد دادههاي باقيمانده، به دقت كلي 88.7% در طبقهبندي دودويي (شكوفايي/عدم شكوفايي) و سطح زير منحني مشخصه عملكرد (AUC) برابر با 0٫901 دست يافت. تحليل همبستگي و نتايج مدل نشان داد كه ويژگيهاي نوآورانه معرفيشده، به ويژه آنهايي كه پايداري و تغييرات دمايي را نشان ميدهند، از قويترين پيشبينيكنندهها پس از غلظت كلروفيل ماه جاري بودند.
مهمترين يافته اين تحقيق اثبات نقش كليدي پايداري و ديناميك محيطي در وقوع شكوفايي است. نتايج نشان ميدهد كه شكوفاييها نه تنها به مقادير مطلق پارامترهاي اقليمي، بلكه به روند، ثبات و ناهمگوني فضايي آنها نيز به شدت وابستهاند. اين پژوهش در نهايت يك رويكرد كمهزينه، قابل اعتماد و عملياتي براي پيشبيني شكوفايي جلبكي ارائه ميدهد كه ميتواند به عنوان يك ابزار پشتيباني از تصميم براي نهادهاي مسئول در منطقه مورد استفاده قرار گيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/29
عنوان به انگليسي
Developing of an artificial intelligence model for predicting algal blooms in the Oman Sea and the Persian Gulf based on remotely sensed climatology data
تاريخ بهره برداري
9/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدحسين سيدجوادي
چكيده به لاتين
Forecasting Harmful Algal Blooms (HABs) is critical for the sustainable management of marine ecosystems in the Persian Gulf and Gulf of Oman. This study develops a novel artificial neural network (ANN) model to forecast monthly HAB occurrences using freely available, Level 3 and 4 remotely sensed data, including chlorophyll-a (Chl-a), sea surface temperature (SST), salinity, and wind speed. The core innovation is the development and validation of novel statistical-dynamic features, including spatial and temporal standard deviations (SD) and a spatial gradient feature (SSGF), designed to quantify environmental stability and dynamics.
The multi-layer perceptron model, trained on 66% and tested on 34% of the data, achieved an overall accuracy of 88.7% in binary classification (bloom/non-bloom) with an Area Under the ROC Curve (AUC) of 0.901. Feature importance analysis revealed that the novel features, particularly those capturing thermal stability and spatial heterogeneity, were among the strongest predictors after the current monthʹs Chl-a concentration.
A key finding of this research is the definitive role of environmental dynamics and stability as critical precursors to bloom events. The results demonstrate that blooms are highly dependent not just on the absolute values of climatic parameters, but also on their trends, stability, and spatial patterns. Ultimately, this study presents an effective, low-cost, and operational approach for HAB forecasting, providing a valuable decision-support tool for regional environmental stakeholders.
كليدواژه هاي فارسي
شبكه عصبي مصنوعي , ، كلروفيل-آ , ، سنجش از دور , ، يادگيري ماشين , شكوفايي جلبكي مضر
كليدواژه هاي لاتين
Artificial Neural Network , HABs , Climate Analysis , Machine Learning , Chl-a , Remote Sensing
Author
Mohammad Hosein Seyed-Djawadi
SuperVisor
Dr. Siadatmoosavi - Dr. Haghayeghi