تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,486,531 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,645 |
بررسی غیرخطی بودن فرآیند جریان رودخانه با استفاده از آزمون BDS (مطالعه موردی: رودخانه شهرچای ارومیه) | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 3، دوره 21، شماره 2، مرداد 1390، صفحه 25-37 اصل مقاله (210.5 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
کیوان خلیلی* ؛ احمد فاخریفرد؛ یعقوب دینپژوه؛ محمدعلی قربانی | ||
دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز | ||
چکیده | ||
فرآیند جریان رودخانه یکی از سیستمهایی است که در مقیاس زمانی و مکانی مکانیسم غیر خطی در آن میتواند حاکم باشد. در بسیاری از مدلهای برازشی بر روی سریهای جریان رودخانه از مدلهای خطی استفاده میشود در حالی که معمولا فرآیند حاکم بر جریان رودخانه بیشتر ماهیت غیرخطی دارد. با این وجود نوع غیرخطی حاکم بر فرآیند سیستم رودخانه و شدت آن در مقیاسهای زمانی مختلف مشخص نیست. فرآیند جریان رودخانه شهرچای ارومیه با استفاده از آزمون غیرخطی BDS در چهار مقیاس زمانی سالانه، ماهانه، ده روزه و روزانه مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ایستایی سریها با استفاده از آزمونهای ADF و KPSS بررسی گردید و سپس آزمون BDS بر روی سریهای باقیمانده جریان صورت گرفت. طبق نتایج حاصله سریهای سالانه جریان خطی و سریهای ماهانه غیرخطی بوده ولی سریهای ده روزه و روزانه از شدت غیرخطی بیشتری برخوردارند. بطوری که هرچه مقیاس زمانی کوچکتر میشود، شدت غیرخطی بودن افزایش مییابد. استاندارد کردن دادهها نیز نشان میدهد که تغییرات فصلی واریانس ممکن است نمایانگر خاصیت غیرخطی در سریها باشد. هم چنین برای بررسی غیرخطی بودن سریهای ماهانه که ماهیت غیرخطی خفیفی داشتند آزمون BDS کارآیی لازم را نداشت و بایستی مطالعات بیشتری در این زمینه صورت گیرد. نتایج این مطالعه نشان داد که برای مدلسازی سریهای زمانی ماهانه، ده روزه و روزانه به دلیل ماهیت غیرخطی جریان رودخانه بایستی از مدلهای غیرخطی استفاده کرد. در حالی که سری سالانه جریان ماهیت خطی داشته و میتوان با استفاده از مدلهای خطی سری زمانی به نتایج معقولی دست یافت. | ||
کلیدواژهها | ||
آزمون ADF؛ آزمون BDS؛ آزمون KPSS؛ ایستایی؛ جریان رودخانه؛ غیرخطی؛ مدلهای سری زمانی | ||
مراجع | ||
BartlettMS, 1950. Periodogram analysis and continuous spectra. Biometrika 37: 1-16. BrockWA, Hsieh DA and LeBaronB, 1991. Nonlinear Dynamics, Chaos and Instability: Statistical Theory and Economic Evidence. The MIT Press, CambridgeMA. Brock WA, Dechert WD, Scheinkman JA and LeBaronB, 1996. A test for independence based on the correlation dimension. Econ Rev 15 (3): 197-235. Chen HL and RaoAR, 2003. Linearity analysis on stationarity segments of hydrologic time series. J Hydro 277: 89-99. Dickey DA and Fuller WA, 1979. Distribution of the estimators for autoregressive time series with a unit root. J Am Statis Assoc 74: 423-431. ElshorbagyA, Simonovic SP and Panu US, 2002. Estimation of missing stream flow data using principles of chaos theory. J Hydro 255: 125-133. GimenoR, ManchadoB, and MinguesR, 1999. Stationarity tests for financial time series, Phys A269: 72-78. GrassbergerP and Procaccia I, 1983. Measuring the strangeness of strange attractors. PhysD 9: 189-208. HinichMJ, 1982. Testing for Gaussianity and linearity of a stationary time series. J Time Ser Anal 3 (3): 169-176. Hamilton JD, 1994. Time series analysis. PrincetonUniversity Press, Princeton. Jayawardena AW and LaiF, 1994. Analysis and prediction of chaos in rainfall and stream flow time series. J Hydrol 153: 23-52. Kim HS, Kang DS and KimJH, 2003. The BDS statistic and residual test. Stochast Environ Res Risk Assess 17: 104-115. Kwiatkowski D, Phillips PCB, Schmidt P and Shin Y, 1992. Testing the null of stationarity against the alternative of a unit root: How sure are we the economic time series have a unit root? J Econo 54: 159-178. MinshallNE, 1960. Predicting storm runoff on small experimental watershed. J Hydraul Div Am Soc Civ Eng 86: 17-38. Patterson DM and Ashley RA, 2000. A Nonlinear Time Series Workshop: A Toolkit for Detecting and Identifying Nonlinear Serial Dependence. Kluwer Academic, Boston. Porporato A and RidolfiL, 1997. Nonlinear analysis of river flow time sequences. Water Resour Res 33 (6): 1353-1367. Rao, AR, Yu, GH, 1990. Gaussianity and linearity tests of hydrologic time series. Stoch Hydrol 4: 121-134. RobinsonJS, SivapalanM and Snell JD, 1995. On the relative roles of hillslope processes, channel routing and network geomorphology in the hydrologic response of natural cathments. Water Resour Res 31 (12): 3089-3101. Rogres WF and Zia HA, 1982. Linear and nonlinear runoff from large drain basins, J Hydrol 55: 267-278. Said SE and Dickey D, 1984. Testing for unit roots in autoregressive moving-average models with unknown order. Biometrika 71: 599-607. SalasJD, DelleurJW, YevjevichV and Lane WL, 1980. Applied modeling of hydrologic time series. Water Resources Publications, Littleton, Colorado. Shin Y, Schmidt P, 1992. The KPSS Stationarity test as a unit root test. Economic Letters 38: 387-392. Schwert GW, 1989. Test for unit roots: a Monte Carlo investigation. J Bus and Econ Statis SivakumarB, LiongSY, Liaw CY and PhoonKK, 1999. Singapore rainfall behavior: chaotic? J HydrolEng 4 (1): 38-48. Tsonis AA, 2001. Probing the linearity and nonlinearity in the transitions of the atmospheric circulation. Nonlinear Processes Geophysics 8: 341-345. Wang CT, GuptaVK and WaymireE, 1981. A geomorphologic synthesis of nonlinearity in surface runoff. Water Resour Res 19 (3): 545-554. Wang Wen, VrijlingJK, PieterHAJM, Van Gelder and Jun Ma, 2005. Testing for nonlinearity streamflow processes at different timescales. J Hydrol 1-22. Wilcox BP, Seyfried MS and Matison TH, 1991. Searching for chaotic dynamics in snowmelt runoff. Water Resour Res 27 (6): 1005-1010.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,719 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,217 |