نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• پیام ابراهیمی ¹
• علی سلاجقه ²
• محسن محسنی ساروی ²
• آرش ملکیان ³
• امیر سعدالدین ⁴

¹ دانشجوی دکتری دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

² استاد دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

³ دانشیار دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

⁴ دانشیار دانشکدۀ مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

چکیده

یکی از معیارهای مهم کیفیت زندگی، سلامت حوزۀ آبخیز است. پژوهش­های صورت گرفته در این زمینه نشان می­دهد در ایران مدلی برای بررسی سلامت حوزۀ آبخیز تهیه و تنظیم نشده است. در این پژوهش با استفاده از طول آماری 27 ساله (1369-1395) 5 متغیر محیطی (رسوب، دبی، بارش، دما، تبخیر) در حوزۀ آبخیز طالقان واقع در استان البرز با استفاده از بیان ژن و شبکۀ بیزین برآورد شده است. با استفاده از برنامه­ریزی بیان ژن و شبکۀ بیزین هر متغیر، دورۀ 1384- 1369 به­عنوان دورۀ آموزش و دورۀ 1392-1385 به‌عنوان دورۀ آزمون و دورۀ 1395-1393 ­به عنوان دورۀ اعتبار سنجی (میزان دقت پیش­بینی) مدل انتخاب شد. در مقایسه دقت برآوردی مدل برنامه­ریزی بیان ژن و شبکۀ بیزین به ترتیب مقادیر همبستگی میانگین پنج متغیر 87/0 و 78/0 می­باشد. در مورد مدل بیان ژن مقادیر ضریب تعیین در بخش آموزش به ترتیب  دبی 87/0، رسوب 92/0، بارش 89/0، دما 91/0 و تبخیر 77/0 و همچنین در مدل بیزین مقادیر به ترتیب 73/0، 88/0، 78/0، 81/0 74/0 می­باشد. با توجه به الگوی فضایی پراکنش داده­ها مقادیر برنامه­ریزی بیان ژن با توجه به تولید نسل 200 هزار بار قدرت بالایی در شبیه­سازی مقادیر آتی خواهد داشت. نتایج این پژوهش نشان می­دهد وضعیت سلامت حوزۀ آبخیز با کسب امتیاز 8 در سال 1395 وضعیت سرطان پیشرفته را دارد و با توجه به نتایج مدل در سال 1396 نیز در بهترین حالت می­تواند در وضعیت سرطان عود کننده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

• سلامت حوزۀ ‌آبخیز
• طالقان
• بیان ژن
• شبکۀ بیزین

عنوان مقاله [English]

Prediction of Environmental Health by Using Gene Expression and Bayesian Network Techniques in Taleghan Watershed

نویسندگان [English]

• payam ebrahimi ¹
• Ali Salajegheh ²
• Mohsen Mohseni Saravi ²
• Arash Malekian ³
• Amir Sadoddin ⁴

¹ university of tehran

² University Of Tehran

³ University of tehran

⁴ Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources

چکیده [English]

One of the important criteria for quality of life is the health of the watershed. Researches in this field show that in Iran, a model for assessing the health of the watershed is not prepared. So, In this study, using the statistical data of 27 years (1990-2016) 5 environmental variables in the Taleghan watershed in the province of Alborz is estimated using gene expression and Bayesian network techniques. By using the gene expression programming and the Bayesian network of each variable, the years from 1991 to 2006 selected as a training data and 2006 to 2014 as test data, and from 2014 to 2016 selected as validation period (predictive accuracy). In comparison, the estimation accuracy of the gene expression and Bayesian network, the mean correlation values of 5 variables are 0.87 and 0.78, respectively. In the case of the gene expression model, the values of the coefficient of determination in the training section were: 0.87 for discharge, sediment, 0.92, precipitation, 89.9, temperature 0.91 and evaporation 0.77, and also in the Bayesian network, the values were 0.73, 0.88, 0.78, 0.71 and 0.81. The amount of gene expression scheduling will have a high power in simulating future values, given the generation of a generation of 200,000 times. The results of this study indicate that the health state of the watershed with a score of 8 in 2016 has advanced cancer status, and according to the results of the model in 2017, it can be in the recurrence of cancer.

کلیدواژه‌ها [English]

• Watershed Health
• Taleghan
• Gene expression
• Bayesian Network