شماره ركورد
33677
پديد آورنده
سارا اسكندري
عنوان
تحليل پارامتر هاي اقليمي هواشناسي با استفاده از موجك و داده كاوي: مطالعه موردي شمال ايران
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
رياضي كاربردي- آناليز عددي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1403/11/10
استاد راهنما
محبوبه مولوي عربشاهي
استاد مشاور
.....
دانشكده
رياضي و علوم كامپيوتر
چكيده
اين پايان نامه با هدف بررسي اثر شاخصهاي اقليمي بزرگمقياس شامل نوسان جنوبي النينو (ENSO) و فعاليت لكههاي خورشيدي (SSN) بر تغييرات اقليمي استان گيلان و ارائه چارچوبي براي طبقهبندي بارش انجام شد. دادههاي بارش، دما و نقطه شبنم از پايگاه ERA5 در بازه 1951 تا 2023 استخراج و دادههاي ENSO و SSN نيز از مراكز NOAA و SIDC دريافت گرديد. براي تحليل چرخههاي زماني–فركانسي از تبديل موجك پيوسته (CWT) و همفازي موجك (WTC) استفاده شد. نتايج نشان داد ENSO چرخههاي 2 تا 8 ساله و SSN چرخههاي 10 تا 12 ساله دارد كه تأثير معناداري بر بارش، دما و رطوبت استان گذاشته و در برخي موارد با تأخير چندماهه بروز ميكند.
در ادامه، دادههاي بارش به سه كلاس «كم»، «متوسط» و «زياد» تقسيم و چهار الگوريتم دادهكاوي شامل درخت تصميم، جنگل تصادفي، بيز ساده و نزديكترين همسايگي براي طبقهبندي اقليمي مورد استفاده قرار گرفتند. ارزيابي مدلها با روش اعتبارسنجي متقابل پنجتايي (5-fold cross validation) انجام شد و معيارهاي Precision، Recall و F1-Score محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه جنگل تصادفي با ميانگين Precision حدود 79.5٪، Recall برابر 78.8٪ و F1 برابر 79٪ بهترين عملكرد را داشته است، در حاليكه بيز ساده ضعيفترين نتايج را ارائه داد. ضعف مشترك همه مدلها در تشخيص كلاس متوسط نشاندهنده همپوشاني طبيعي دادهها در اين محدوده است.
اين نتايج نشان ميدهد تركيب تحليل موجك و دادهكاوي ميتواند ابزاري مؤثر براي پيشبيني بارش و مديريت منابع آب و كشاورزي در شمال ايران باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/29
عنوان به انگليسي
Analysis of Meteorological climatic parameters using wavelet and data mining: a case study of northern IranN
تاريخ بهره برداري
1/30/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سارا اسكندري
چكيده به لاتين
This study was conducted to investigate the effects of large-scale climatic indices, including the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) and Sunspot Number (SSN), on the climatic variability of Gilan Province and to provide a framework for rainfall classification. Precipitation, temperature, and dew point data were extracted from the ERA5 reanalysis for the period 1951–2023, while ENSO and SSN indices were obtained from NOAA and SIDC. Continuous Wavelet Transform (CWT) and Wavelet Coherence (WTC) were applied to analyze time–frequency cycles. The results showed that ENSO exhibited 2–8-year cycles and SSN exhibited 10–12-year cycles, both exerting significant effects on precipitation, temperature, and humidity in the region, sometimes with several months of delay.
Subsequently, rainfall data were divided into three classes (“low,” “moderate,” and “high”), and four data mining algorithms—Decision Tree, Random Forest, Naïve Bayes, and K-Nearest Neighbor—were used for climatic classification. Model performance was evaluated using five-fold cross-validation, and the metrics Precision, Recall, and F1-Score were calculated. The results indicated that Random Forest achieved the best performance, with an average Precision of about 79.5%, Recall of 78.8%, and F1 of 79%, while Naïve Bayes produced the weakest results. A common limitation across all models was observed in classifying the moderate class, reflecting the natural overlap of the data in this range.
These findings suggest that the combination of wavelet analysis and data mining can serve as an effective tool for rainfall prediction and for the management of water resources and agriculture in northern Iran.
كليدواژه هاي فارسي
نوسان جنوبي النينو (ENSO) , لكههاي خورشيدي (SSN) , استان گيلان , تبديل موجك , داده كاوي
كليدواژه هاي لاتين
El Niño–Southern Oscillation (ENSO) , Sunspot Number (SSN) , Gilan Province , Wavelet Analysis , Data Mining
Author
Sara Eskandari
SuperVisor
Mahboube Molavi Arabshahi