ارزیابی بارش در مقیاس‌های روزانه، ماهانه و سالانه با استفاده از تصاویر ماهواره ای (مطالعة موردی: حوزة مرزی غرب ایران)

محورهای موضوعی : توسعه سیستم های مکانی

غزاله مددی ¹ , سعید حمزه ² , علی اکبر نوروزی ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشگاه ملایر
2 - استادیار دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
3 - استادیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور

تاریخ دریافت : 1393/04/21 تاریخ پذیرش : 1393/11/29 تاریخ انتشار : 1394/06/01

کلید واژه: Validation, Precipitation, Remote Sensing, سنجش از دور, اعتبار‌سنجی, بارش, ماهواره TRMM, حوزه مرزی غرب, Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite, West boundary basin,

چکیده مقاله :

متغیر بارش نقش بسیار مهمی در مطالعات هیدرومتئورولوژی و کشاورزی دارد. بنابراین اندازه‌گیری و تخمین بارندگی در سطح منطقه ای به ما کمک می‌کند تا درک درستی از آب و چرخه انرژی بدست آوریم. با توجه به تغییر‌پذیری زیاد کمیت بارش در مکان و زمان، پایش آن در مقیاس‌های منطقه ای به وسیله ایستگاه‌های زمینی بسیار دشوار می باشد. از اینرو استفاده از تصاویر ماهواره‌ای با تفکیک مکانی بالا توصیه می شود. اما لازم است قبل از استفاده از این داده‌ها، دقت زمانی و مکانی آن ها ارزیابی شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی قابلیت داده‌ های ماهوارة TRMM در برآورد بارش روزانه، ماهانه و سالانه در مقیاس مکانی 25/0× 25/0 درجه، برای دوره آماری 2012-2000 میلادی و مقایسه آن با داده‌های بارش در 30 ایستگاه هواشناسی ‌(سینوپتیک و کلیماتولوژی) ‌در حوزه مرزی غرب ایران بوده است. با بررسی تغییرات میزان بارش در دوره آماری فوق، سری زمانی و مکانی ضریب همبستگی پیرسون برای مقیاس‌های زمانی روزانه، ماهانه و سالانه محاسبه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که همبستگی معنی‌داری در سطح پنج درصد بین داده‌های بارش زمینی و ماهواره‌ای در مقیاس‌های ماهانه و سالانه وجود دارد. با استفاده از نتایج بدست آمده، ارتباط بین داده های ماهانه بارش حاصل از تصویر ماهواره‌ای و داده‌های مشاهده‌ای در ایستگاه‌ها با استفاده از دو‌ روش رگرسیون خطی و رگرسیون غیر‌خطی برای هر سال بررسی شد. همچنین با‌ کمک آماره‌های اعتبار‌سنجی، اعتبار مدل‌های مورد استفاده تعیین گردید.

چکیده انگلیسی:

Precipitation variable is the key parameter of agricultural and hydrometeorology studies. Therefore, measurement and estimation of rainfall at the regional level  help to understand the manner of water and energy cycles.  In spite of the high variability of temporal and spatial precipitation quantity, precipitation monitoring using ground stations at regional scales is considerably difficult. The use of satellite images with high spatial resolution is therefore recommended. However, it is first necessary to evaluate temporal and spatial accuracy of data. The aim of this study was to evaluate the accuracy of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite data for estimating daily, monthly, and annual rainfall on a regular spatial scale (0.25° ×0.25°) during 2000-2012, and to compare these estimated data with precipitation data at 30 stations (synoptic and climatological) in the west boundary basin of Iran. The Pearson correlation coefficient was  calculated daily, monthly, and annually for the mentioned rainfall period changes. The results indicated a significant correlation (p<0.05) among the monthly and annual  collected data of terrestrial and satellite precipitation. The relationship between monthly precipitation data from satellite images and observed data from stations were also determined using a linear and nonlinear regression for each year. The model reliability was also subsequently determined using statistical validation.