ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران
سابقه و هدف: تخمین مکانی و تشخیص پاراکندگی بارش، عمدتا توسط روشهای زمین آمار و تصاویر ماهواره ای انجام می شود. امروزه اقبال زیادی از محصولات بارش ماهواره ای در تهیه نقشه های همبارش شده است. این محصولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای به تخمین بارش در نقاط فاقد داده میپردازد و معمولا با خطای زیادی ه...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2021-09-01
|
| Series: | پژوهشهای حفاظت آب و خاک |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwsc.gau.ac.ir/article_5838_56796c8567495b9ee1d54b248e0cadc6.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850106521359220736 |
|---|---|
| author | علیرضا یوسفی کبریا مهدی نادی مژده جامعی |
| author_facet | علیرضا یوسفی کبریا مهدی نادی مژده جامعی |
| author_sort | علیرضا یوسفی کبریا |
| collection | DOAJ |
| description | سابقه و هدف: تخمین مکانی و تشخیص پاراکندگی بارش، عمدتا توسط روشهای زمین آمار و تصاویر ماهواره ای انجام می شود. امروزه اقبال زیادی از محصولات بارش ماهواره ای در تهیه نقشه های همبارش شده است. این محصولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای به تخمین بارش در نقاط فاقد داده میپردازد و معمولا با خطای زیادی همراه بوده و نیاز به واسنجی دارند. روشهای درونیابی نیز با استفاده از دادههای واقعی ثبت شده به تخمین بارش میپردازند. بنظر میرسد ترکیب روشهای درونیابی و تصاویر ماهوارهای میتواند در افزایش دقت نقشههای همبارش بخصوص در مناطق با توپوگرافی پیچیده مانند استان مازندران موثر باشد. مواد و روشها: در این پژوهش در راستای ارزیابی روشهای مختلف تخمین بارش استان مازندران و ترکیب تصاویر ماهواره ای با روشهای درونیابی از دادههای 21 ایستگاه سینوپتیک و بارانسنجی و از 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهوارهی TRMM در سالهای 2012 و 2015 استفاده شد، که تفکیک مکانی این ماهواره 25/0*25/0 درجه میباشد. روشهای درون یابی مورد بررسی شامل کریجینگ، وزنی عکس فاصله بوده و همچنین دقت محصولات بارش ماهواره TRMM نیز بررسی شد. به علاوه برای افزایش دقت نقشه های همبارش از رابطه رگرسیون خطی چندگانه برای ترکیب تصاویر ماهوارهای با متغیرهای کمکی طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع استفاده شد. ارزیابی روشها با استفاده از شاخصهای میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب و تحلیل رگرسیونی صورت گرفت. همچنین نقشههای هم بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2012 و 2015 ترسیم و تحلیل شد. یافتهها: در این پژوهش 5 مدل تئوری نیم تغییرنما بر دادهها برازش داده شد که مدلهای نمایی و کروی به عنوان مناسب ترین مدل نیم تغییرنما انتخاب شدند. همچنین ضریب تعیین مدل نیم تغییرنمای منتخب و نسبت تغییرات ساختاردار به تغییرات کل وضعیت نسبتا مناسب ساختار مکانی داده های بارش را نشان داد و دامنه تاثیر دادههای بارش در حدود 80 کیلومتر بدست آمد. ضرایب همبستگی پارامترهای کمکی و بارش در اکثر ماهها نتایج قابل قبولی ارائه داد و تقریبا در بیش از 50 درصد ماه های مورد بررسی معنادار بود که در نتیجه ضرایب تعیین معادله رگرسیونی گرادیان چهار بعدی نیز مقادیر راضی کننده را نشان داد بطوریکه متغیرهای کمکی مورد استفاده بین 10 تا بیش از 70 درصد از تغییرات بارش را توجیه نمودند. بررسی شاخص ارزیابی خطا نشان داد که روشهای درونیابی و دادههای شبکه ماهوارهای TRMM تخمین مناسبی از بارش استان نداشته و استفاده از متغییرهای کمکی در روش گرادیان خطی چهار بعدی توانسته باعث کاهش خطای تخمین گردد به طوری که خطای تخمین بارش را 20 تا 40 درصد کاهش داد. بررسی شاخص اریبی نشان داد که دادههای شبکه بارش TRMM برخلاف همبستگی خوب با دادههای مشاهدهای تا حدود 5 برابر بیشتر از سایر روشهای درونیابی دارای خطای کم برآوردی است اما ترکیب دادههای شبکه TRMM با سایر متغیرهای کمکی در روش گرادیان 4 بعدی خطای اریبی را به صفر رساند. تحلیل رگرسیونی روشهای مختلف درونیابی نیز حاکی از برتری چشمگیر روش گرادیان 4 بعدی بود که شیب خط روش گرادیان 4 بعدی بیش از 3 برابر روشهای زمین آماری بوده که نشان دهنده درک دقیقتر روش گرادیانی در تشخیص حلقههای کم بارش و پربارش منطقه است. نتیجهگیری: نتایج بدست آمده حاکی از برتری روش گرادیان 4 بعدی در تخمین مکانی بارش در استان مازندران بوده و نقش متغیرهای کمکی در افزایش دقت نقشههای همبارش را نشان داد به طوری که استفاده از روش منتخب سبب کاهش 30 درصدی خطای تخمین روشهای زمین آماری و کاهش 40 درصدی خطای شبکه TRMM شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ترکیب محصولات بارش ماهوارهای با روشهای درونیابی منجر به تخمین دقیقتر بارش ارتفاعات و نقاط فاقد داده ثبت شده بارش خواهد شد. |
| format | Article |
| id | doaj-art-bfd085285c114bd68134094f3e2ef5ac |
| institution | OA Journals |
| issn | 2322-2069 2322-2794 |
| language | fas |
| publishDate | 2021-09-01 |
| publisher | Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources |
| record_format | Article |
| series | پژوهشهای حفاظت آب و خاک |
| spelling | doaj-art-bfd085285c114bd68134094f3e2ef5ac2025-08-20T02:38:48ZfasGorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesپژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-20692322-27942021-09-01283497010.22069/jwsc.2022.19286.34775838ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندرانعلیرضا یوسفی کبریا0مهدی نادی1مژده جامعی2دانشجو دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریاستادیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساریسازمان آب و برق خوزستانسابقه و هدف: تخمین مکانی و تشخیص پاراکندگی بارش، عمدتا توسط روشهای زمین آمار و تصاویر ماهواره ای انجام می شود. امروزه اقبال زیادی از محصولات بارش ماهواره ای در تهیه نقشه های همبارش شده است. این محصولات با استفاده از تصاویر ماهواره ای به تخمین بارش در نقاط فاقد داده میپردازد و معمولا با خطای زیادی همراه بوده و نیاز به واسنجی دارند. روشهای درونیابی نیز با استفاده از دادههای واقعی ثبت شده به تخمین بارش میپردازند. بنظر میرسد ترکیب روشهای درونیابی و تصاویر ماهوارهای میتواند در افزایش دقت نقشههای همبارش بخصوص در مناطق با توپوگرافی پیچیده مانند استان مازندران موثر باشد. مواد و روشها: در این پژوهش در راستای ارزیابی روشهای مختلف تخمین بارش استان مازندران و ترکیب تصاویر ماهواره ای با روشهای درونیابی از دادههای 21 ایستگاه سینوپتیک و بارانسنجی و از 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهوارهی TRMM در سالهای 2012 و 2015 استفاده شد، که تفکیک مکانی این ماهواره 25/0*25/0 درجه میباشد. روشهای درون یابی مورد بررسی شامل کریجینگ، وزنی عکس فاصله بوده و همچنین دقت محصولات بارش ماهواره TRMM نیز بررسی شد. به علاوه برای افزایش دقت نقشه های همبارش از رابطه رگرسیون خطی چندگانه برای ترکیب تصاویر ماهوارهای با متغیرهای کمکی طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع استفاده شد. ارزیابی روشها با استفاده از شاخصهای میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب و تحلیل رگرسیونی صورت گرفت. همچنین نقشههای هم بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2012 و 2015 ترسیم و تحلیل شد. یافتهها: در این پژوهش 5 مدل تئوری نیم تغییرنما بر دادهها برازش داده شد که مدلهای نمایی و کروی به عنوان مناسب ترین مدل نیم تغییرنما انتخاب شدند. همچنین ضریب تعیین مدل نیم تغییرنمای منتخب و نسبت تغییرات ساختاردار به تغییرات کل وضعیت نسبتا مناسب ساختار مکانی داده های بارش را نشان داد و دامنه تاثیر دادههای بارش در حدود 80 کیلومتر بدست آمد. ضرایب همبستگی پارامترهای کمکی و بارش در اکثر ماهها نتایج قابل قبولی ارائه داد و تقریبا در بیش از 50 درصد ماه های مورد بررسی معنادار بود که در نتیجه ضرایب تعیین معادله رگرسیونی گرادیان چهار بعدی نیز مقادیر راضی کننده را نشان داد بطوریکه متغیرهای کمکی مورد استفاده بین 10 تا بیش از 70 درصد از تغییرات بارش را توجیه نمودند. بررسی شاخص ارزیابی خطا نشان داد که روشهای درونیابی و دادههای شبکه ماهوارهای TRMM تخمین مناسبی از بارش استان نداشته و استفاده از متغییرهای کمکی در روش گرادیان خطی چهار بعدی توانسته باعث کاهش خطای تخمین گردد به طوری که خطای تخمین بارش را 20 تا 40 درصد کاهش داد. بررسی شاخص اریبی نشان داد که دادههای شبکه بارش TRMM برخلاف همبستگی خوب با دادههای مشاهدهای تا حدود 5 برابر بیشتر از سایر روشهای درونیابی دارای خطای کم برآوردی است اما ترکیب دادههای شبکه TRMM با سایر متغیرهای کمکی در روش گرادیان 4 بعدی خطای اریبی را به صفر رساند. تحلیل رگرسیونی روشهای مختلف درونیابی نیز حاکی از برتری چشمگیر روش گرادیان 4 بعدی بود که شیب خط روش گرادیان 4 بعدی بیش از 3 برابر روشهای زمین آماری بوده که نشان دهنده درک دقیقتر روش گرادیانی در تشخیص حلقههای کم بارش و پربارش منطقه است. نتیجهگیری: نتایج بدست آمده حاکی از برتری روش گرادیان 4 بعدی در تخمین مکانی بارش در استان مازندران بوده و نقش متغیرهای کمکی در افزایش دقت نقشههای همبارش را نشان داد به طوری که استفاده از روش منتخب سبب کاهش 30 درصدی خطای تخمین روشهای زمین آماری و کاهش 40 درصدی خطای شبکه TRMM شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ترکیب محصولات بارش ماهوارهای با روشهای درونیابی منجر به تخمین دقیقتر بارش ارتفاعات و نقاط فاقد داده ثبت شده بارش خواهد شد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_5838_56796c8567495b9ee1d54b248e0cadc6.pdfزمین آمارنقشه همبارشگرادیان خطی چهار بعدیتخمین دقیق بارش |
| spellingShingle | علیرضا یوسفی کبریا مهدی نادی مژده جامعی ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران پژوهشهای حفاظت آب و خاک زمین آمار نقشه همبارش گرادیان خطی چهار بعدی تخمین دقیق بارش |
| title | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| title_full | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| title_fullStr | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| title_full_unstemmed | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| title_short | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای TRMM به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| title_sort | ترکیب روشهای درون یابی و محصولات بارش ماهواره ای trmm به منظور افزایش دقت نقشههای همبارش در استان مازندران |
| topic | زمین آمار نقشه همبارش گرادیان خطی چهار بعدی تخمین دقیق بارش |
| url | https://jwsc.gau.ac.ir/article_5838_56796c8567495b9ee1d54b248e0cadc6.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ʿlyrḍạywsfyḵbryạ trḵybrwsẖhạydrwnyạbywmḥṣwlạtbạrsẖmạhwạrhạytrmmbhmnẓwrạfzạysẖdqtnqsẖhhạyhmbạrsẖdrạstạnmạzndrạn AT mhdynạdy trḵybrwsẖhạydrwnyạbywmḥṣwlạtbạrsẖmạhwạrhạytrmmbhmnẓwrạfzạysẖdqtnqsẖhhạyhmbạrsẖdrạstạnmạzndrạn AT mzẖdhjạmʿy trḵybrwsẖhạydrwnyạbywmḥṣwlạtbạrsẖmạhwạrhạytrmmbhmnẓwrạfzạysẖdqtnqsẖhhạyhmbạrsẖdrạstạnmạzndrạn |