Analysis and prediction of water level fluctuations in Urmia Lake using ARIMA model
Subject Areas :khadijeh javan 1 , Farhad Nasiri 2
1 - Urmia university
2 - West Azarbayjan Regional Water Authority
Keywords: Modeling, Prediction, ARIMA, Urmia Lake, Water level fluctuation,
Abstract :
This study has been done to evaluate the fluctuations of water level in Urmia Lake and to provide a best model for prediction the water level fluctuations. Monthly water level data for the period (1345 - 1392) was used and homogeneity was assessed by Run Test. Then the stability of mean and variance of the data was tested in order to put down the non-stability by creation a rank in series. Trend of the monthly series was eliminated by making a difference and the time series of water level was evaluated by using Box- Jenkins model and the best model was fitted. Accuracy of the model was verified based on AIC, BIC and chart analysis of autocorrelation and partial autocorrelation functions and ARIMA = (0, 1, 4) (1, 1, 1)12 was selected as a suitable model. The selected model was fitted then the model was tested by Analysis of residuals and confirmed its authenticity. Finally, the monthly behavior of the series was predicted for 9 years later by using this model.
1- بزرگ نیا، ابوالقاسم، (1381)، سریهای زمانی، انتشارات دانشگاه پیام نور.
2- تفرج نوروز، علی، ابریشمچی، احمد، تجریشی، مسعود، (1380)، تحلیل و مدلسازی استوکاستیک تراز متوسط ماهانه سطح دریاچه هامون پوزک، آب و فاضلاب، شماره 40، صص 11-5.
3- جهانی، علی، (1370)، بررسی تغییرات آب دریای خزر به منظور اعلام حریم، مجموعه مقالات کارگاه پیش بینیهای هیدرولوژیکی، تهران.
4- خرمی، مصطفی، بزرگ‌نیا، ابوالقاسم، (1386)، تجزیه و تحلیل سریهای زمانی با Minitab14، انتشارات سخن گستر مشهد.
5- رسولی، علی اکبر، شیرزاد عباسیان (1387)، پایش نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه با پردازش تصاویر ماهواره‌ای چندسنجنده‌ای و چندزمانه‌ای، مجله مدرس، دانشگاه تربیت مدرس
6- رسولی، علی اکبر، شیرزاد عباسیان (1388)، تحلیل مقدماتی سریهای زمانی تراز سطح آب دریاچه ارومیه، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، دانشگاه تبریز.
7- شهابفر، علیرضا، قیامی، علی (1380)، ارزیابی و روشهای نیکوئی برازش توابع توزیع های آماری و استفاده از سریهای زمانی جهت پیش بینی بارندگی سالانه مشهد، مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با بحران آب، دانشگاه زابل.
8- عساکره، حسین، (1388)، الگوسازی ARIMA برای میانگین سالانه دمای شهر تبریز، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 24، صص 24-3.
9- علیشیری، علی، امیرمردفر، راشین، (1385)، ارزیابی زیست محیطی ایجاد تفرجگاه در بندر رحمانلو، سازمان محیط زیست.
10- فرج‌زاده، منوچهر، (1386)، تکنیک‌های اقلیم شناسی، انتشارات سمت.
11- مدیریت جامع منابع آب حوضه آبریز دریاچه ارومیه (1385)، وزارت نیرو ، سازمان آب استان آذربایجان غربی.
12- مهندسین مشاور جاماب (1377)، وزارت نیرو، سازمان آب استان آذربایجان غربی.
13- نساجی زواره، مجتبی، رسولی، علی اکبر، جوان، خدیجه، (1389)، پیش‌بینی تراز آب ماهانه دریاچه ارومیه با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی، مجموعه مقالات دومین همایش ملی بحران زیست محیطی پارک ملی دریاچه ارومیه، دانشگاه پیام نور نقده.
14- نیرومند، حسینعلی و بزرگ نیا، ابوالقاسم (1390) ، سریهای زمانی، انتشارات پیام نور، چاپ ششم .
15- هاشمی، مختار، (1387)، مروری بر وضعیت منابع آب حوضه دریاچه ارومیه، سازمان حفاظت محیط زیست.
16- Birkett, C., Mason, I., (1995), A new global lakes database for remote sensing programme studying climatically sensitive large lakes, J. Grt. Lakes Res., 21 (3) , 307-318.
17- Kebede Y., travi T., Alemayehu V. Marc, (2005), Water Balance Of Lake Tana And its Sensitivity To Fluctuations in Rainfall, Blue Nile Basin, Ethiopia, Journal Of Hydrology, xx: 1-15.
18- Leite, S. M., (1996), The autoregressive model of climatological time series: An application to the longest time series in Portugal, International Journal of Climatology 16, 1165-1173.
19- Prasad, K. D., Singh, S. V., (1998), Forecasting the spatial variability of the Indian monsoon rainfall using canonical correlation model, International Journal of Climatology 16, 1379-1390.
Soltani, S., Modarees, R., Eslamian, S. S., (2007), The use of time series modeling for the determination of rainfall climate of Iran. Int.J.Climatol.27: 819-829.
_||_