In this study, we estimated monthly average global solar radiation on a horizontal surface for selected regions of Gaziantep (37°.06N, 37°.35E, 750m), Antakya (36°.15N, 36°.08E, 100m), and Kahramanmaraş (37°.35N, 36°.55E, 572m) from the east of the Mediterranean region. For this purpose, an artificial neural network (ANN) model and Angström-Prescott type equations related to sunshine hosurs were applied using the data measured. Firstly, a multi-layer feed-forward back-propagation model containing two hidden layers with tangent sigmoid (tansig) as the transfer function and one output layer with utilized a linear transfer function for the best ANN model was used for the modelling. Levenberg-Marquardt back propagation training algorithm (trainlm) was chosen as the training algorithm in the ANN model. A period of fifteen years (1993-2007) meteorological data taken from the Turkish State Meteorological Service were used for training (eleven years) and testing (four years) the network. Secondly, five Angström-Prescott type regression models (M1-5) were also used for estimating the monthly annual global solar radiation using parameters such as monthly average sunshine duration (hour), monthly average temperature (°C), relative humidity and solar declination angle (). Estimated data from ANN and Angström-Prescott type equations were compared with measured data using four different statistical methods such as R2, RMSE, MAPE and MSE. For the ANN model, R2, RMSE, MAPE and MSE statically indicators were found to be 0.990, 0.586, 4.105 and 0.343 for Gaziantep, 0.997, 0.287, 2.584, and 0.083 for Antakya, and 0.997, 0.414, 2.445 and 0.171 for Kahramanmaraş, respectively. For five different Angström-Prescott models (M1-M5) models, M3 model is the best performance for Gaziantep and Kahramanmaraş, while M5 model is the best performing for Antakya, according R2, RMSE and MSE MSE performance indicators. As can be seen from the statistical error results, the estimated global solar radiation data from both ANN and Angström-Prescott type models are in reasonable agreement with the actual meteorological values. We suggest that the developed both ANN and Angström-Prescott type models can also be used to predict solar radiation another location.
Bu çalışmada, Akdeniz bölgesinin doğusundan seçilen Gaziantep (37°.06K, 37°.35D, 750m), Antakya (36°.15K, 36°.08D, 100m) ve Kahramanmaraş (37°.35K, 36°.55D, 572m) bölgeleri için yatay bir yüzeydeki aylık olarak ortalama global güneş ışınımını tahmin etmek için yapay sinir ağı (YSA) modeli ve güneşlenme süresine bağlı Angström-Prescott tipi eşitlikler kullanılmıştır. Bu amaçla, ölçülen veriler kullanılarak YSA modeli ve güneşlenme saatlerine ilişkin Angström-Prescott tipi denklemler uygulanmıştır. İlk olarak, modelleme için en iyi YSA modeli için transfer fonksiyonu olarak Hyperbolic Tangent Sigmoidli (tansig) iki gizli katmanı ve lineer transfer fonksiyonu kullanan bir çıkış katmanlı ileri beslemeli geri yayılımlı bir modeli kullanılmıştır. Levenberg-Marquardt geri yayılım eğitim algoritması (trainlm) YSA modelinde eğitim algoritması olarak seçilmiştir. Devlet Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden alınan on beş yıllık (1993-2007) ölçülmüş meteorolojik veriler ağın eğitilmesi (on bir yıl) ve test edilmesi (dört yıl) için kullanılmıştır. İkinci olarak, aylık ortalama güneşlenme süresi (saat), aylık ortalama sıcaklık (°C), bağıl nem ve güneş deklinasyon açısı () gibi parametreler kullanılarak aylık olarak yıllık global güneş radyasyonunun tahmin edilmesi için beş farklı Angström-Prescott tipi regresyon modeli (M1-5) de geliştirilmiştir. YSA’dan ve Angström-Prescott tipi denklemlerden tahmin edilen veriler ile ölçülen veriler R2, RMSE, MAPE ve MSE gibi dört farklı istatistiksel yöntem kullanılarak karşılaştırılmıştır. YSA modeli için R2, RMSE, MAPE ve MSE istatistiksel göstergeleri sırasıyla Gaziantep için 0.990, 0.586, 4.105 ve 0.343, Antakya için 0.997, 0.287, 2.584, ve 0.083 ve Kahramanmaraş için 0.997, 0.414, 2.445 ve 0.171 olarak bulunmuştur. Beş farklı Angström-Prescott modeli (M1-M5) modeli için R2, RMSE ve MSE performans göstergelerine göre, Gaziantep ve Kahramanmaraş için M3 modeli, Antakya için ise M5 modeli en iyi performansı göstermiştir. İstatistiksel hata sonuçlarından görülebileceği gibi, ANN ve Angström-Prescott tipi modellerden tahmini global güneş radyasyon verileri, ölçülen meteorolojik değerlerle iyi bir uyum içindedir. Geliştirilen YSA ve Angström-Prescott tip modellerin diğer yerleşim yerleri için de tahmin etmede kullanılabileceğini önermekteyiz.