نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هواشناسی کشاورزی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

2 استادیار گروه هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

چکیده

تخمین مکانی دقیق بارندگی اهمیت زیادی در شبیه‌سازی‌های هیدرولوژیکی دارد. علیرغم توسعه شبکه ایستگاه‌های باران‌سنجی خودکار در سال‌های اخیر، دستیابی به داده‌های قابل اعتماد بارش در مناطق فاقد داده هنوز یک چالش بزرگ است. هدف از این تحقیق ارزیابی دقت محصولات بارش ماهواره‌ای GPM در استان مازندران می‌باشد. در این راستا دقت محصولات بارش ماهواره‌ای با روش‌های درون‌یابی وزنی عکس فاصله و کریجینگ مقایسه شد. برای این منظور از داده‌های 21 ایستگاه هواشناسی و 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهواره‌ GPM در سال‌های 2016 و 2018 استفاده شد. ارزیابی روش‌ها با استفاده از شاخص‌های میانگین مربعات خطا، خطای اریب، میانگین مطلق درصد خطا انجام شد. همچنین نقشه‌های هم‌بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2016 و 2018 ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان داد که، محصولات بارش ماهواره GPM دارای خطای اریبی بالایی بوده بطوریکه میزان بیش برآوردی/کم‌برآوردی این ماهواره به بیش از 140 میلی‌متر در سال می‌رسد. البته روش‌های درون‌یابی کریجینگ و وزنی عکس فاصله نیز دارای خطای قابل‌توجهی بوده و تشخیص دقیقی از حلقه‌های کم بارش و پربارش استان ندارند. بررسی و ارزیابی امکان ترکیب محصولات بارش ماهواره های مورد نظر با متغیرهای طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع در غالب معادلات گرادیان 4 بعدی نیز، نشان داد روش ترکیبی Grad-GPM باعث افزایش دقت قابل توجه تخمین فضایی بارش شده و خطای روش‌های درون یابی و ماهواره‌ GPM را حدود 25 تا 40 درصد کاهش داد. بعلاوه بررسی نقشه‌های هم‌بارش نیز بیانگر افزایش دقت روش‌های ترکیبی نسبت به سایر روش‌ها است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Azizian, A. and Ramezani, H. (2019). Assessing the Accuracy of European Center for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) Reanalysis Datasets for Estimation of Daily and Monthly Precipitation. Iranian Journal of Soil and Water Research, 50(4), 777-791. [In Persian].
Gao, F., Zhang, Y., Chen, Q., Wang, P., Yang, H., Yao, Y. and Cai, W. (2018). Comparison of two long-term and high-resolution satellite precipitation datasets in Xinjiang, China. Atmospheric Research, 212 (89),150-157.
Guo, H., Chen, S., Bao, A., Behrangi, A., Hong, Y., Ndayisaba, F. and Stepanian, P.M. (2016). Early assessment of integrated multi-satellite retrievals for global precipitation measurement over China. Atmospheric Research Res, 176, 121-133.
Hou, A.Y., Kakar, R.K., Neeck, S., Azarbarzin, A.A., Kummerow, C.D., Kojima, M., Oki, R., Nakamura, K. and Iguchi, T. (2014). The global precipitation measurement mission. Bulletin of the American Meteorological Society, 95, 701-722.
Javan, KH., Rasuli, A.A., Erfanian, M. and Sari safr, B. (2017). Comparative evaluation of rainfall estimation methods in lake Urmia basin. Journal of geography and planning, 22(65), 93-100. [In Persian].
Kidd, C. and Huffman, G. (2011). Global precipitation measurement. Meteorol. Appl. 18, 334–353.
Madadi, GH., Hamzeh, S. and Noroozi, A.A. (2014). Evaluation of rainfall on a daily, monthly and annual basis using satellite imagery (case study : west boundary basin of iran). Journal of and GIS for natural, 6(2), 59-74. [In Persian].
Modaresi, F., Araghinejad, S.H., Ebrahimi, K. and Kholghi, M. (2010). Regional Assessment of Climate Change Using Statistical Tests: Case Study of Gorganroud-Gharehsou Basin, Water Soil, 24(3), 476-489. [In Persian].
Nadi M. and Dasti Gerdi M. (2022). Preparation of the climate map of Mazandaran province with extended Demarten method. 2nd National Conference on Environmental Changes Using Remote Sensing and gis Technology, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari. [In Persian].
Nadi, M., Khalili, A., PourTahmasi, K. and Bazrafshan, J. (2013). Comparison of different climatological zoning techniques to determine the most important factors affecting the growth of Chahar Bagh area trees, Journal of Forest and Wood Products (iranian journal of natural recources), 66(1), 66-99. [In Persian].
Ning, S., Wang, J., Jin, J. and Ishidaira, H. (2016). Assessment of the latest GPMera high-resolution satellite precipitation products by comparison with observation gauge data over the Chinese Mainland. Water. 8: 11. 481.
Tan, M. and Santo, H. (2018). Comparison of GPM IMERG, TMPA 3B42 and PERSIANN-CDR satellite precipitation products over Malaysia. Atmospheric Research, 77, 63-76.
Worqlul, A.W., Yen, H., Collick, A.S., Tilahun, S.A., Langan, S. and Steenhuis, T.S. (2017). Evaluation of CFSR, TMPA 3B42 and ground-based rainfall data as input for hydrological models, in data-scarce regions: The upper Blue Nile Basin, Ethiopia. Catena, 152(78), 242-251.
Yousefi Kabria, A., Nadi, M. and Jamei, M. (2021). Combining interpolation methods and precipitation products of TRMM satellite to increase the accuracy of rainfall maps in Mazandaran province. Water and Soil Conservation, 28(3), 49-70. [In Persian].
Yousefi Kabria, A., Nadi, M. and Sheikh Arjanki, SH. (2019). Increasing the accuracy of monthly and annual precipitation maps using covariates in Mazandaran province. 3th Iranian National Conference on Hydrology, University of Tabriz. [In Persian].