ارزیابی پهنه‌های بارشی با استفاده داده‌های ماهواره TRMM در استان فارس

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشجوی دکتری آب ­و هواشناسی، دانشگاه یزد

چکیده

به جهت عدم توانایی ارائه داده­های مکانی بارش با وضوح بالا با استفاده از ایستگاه­های باران سنجی و محدودیت در انعکاس تغییرات مکانی بارندگی به طور موثر، به ویژه در مناطقی که در آن توزیع ایستگاه­های همدید و باران­سنجی بسیار بالا است؛ لزوم بکارگیری تکنیک­های سنجش از دور از اهمیت بیشتری برخوردار است. در دو دهه اخیر استفاده از داده­های ماهواره­ای و تکنیک­های سنجش از دور جهت پژوهش­های آب و هواشناسی رایج شده است. بدین جهت در این پژوهش، به منظور ارزیابی پهنه­های بارشی در استان فارس از داده­های ماهواره TRMM، به طور جداگانه برای فصول پاییز، زمستان، بهار و تابستان در بازه زمانی (1998-2012) استفاده شده است؛ سپس با بکارگیری روش میانیابی کریجینگ معمولی و وزن­دهی معکوس فاصله نقشه پراکنش مکانی و زمانی الگوهای بارشی تهیه گردید و جهت ارزیابی مدل­های درونیابی، از روش ریشه دوم مربع خطا (RMS) و مقدار استاندارد شده آن (RMSS) استفاده شد. یافته­های پژوهش نشان داد بیشینه میانگین سالانه بارش در مناطق باختری و کمینه آن در نواحی جنوب و جنوب خاوری روی می­دهد. همچنین تغییرات مکانی قابل توجهی در پهنه­های بارشی در محدوده سرزمین پژوهش در مقیاس‌های فصلی و سالانه بجز در فصل تابستان وجود ندارد، در فصل تابستان کمترین میزان بارش و انحراف معیار رخ می­دهد که بر خلاف بارش سالانه از آرایش بارشی باختری- خاوری تبعیت نمی­کند و بیشینه بارشی آن مربوط به مناطق جنوب خاوری است؛ نتایج ارزیابی روش­های میانیابی نیز نشان داد روش کریجینگ با میزان خطا سالانه (RMS) 28 در مقابل 30 روش وزن­دهی معکوس فاصله از میزان خطای کمترین برخوردار است، همچنین کمترین میزان خطا در تابستان و بیشترین در فصل زمستان محاسبه گردید. 

کلیدواژه‌ها


- آذری، ح.، متکان، ع.، شکیبا، ع.، و پورعلی، ح.، 1388. شبیه‌سازی و هشدار سیل با تلفیق مدل-های آبشناس در GIS و برآورد بارش از طریق سنجش از دور، فصلنامه زمین شناسی ایران، سال سوم، شماره 9، ص 39-51.
-ارشادی، ع.، و خیابانی، حمید.، 1383. کاربرد سنجش از دور در ارزیابی سیستم یکپارچه منابع آب حوضه‌های آبریز مطالعه موردی: پروژه طرح جامع مدیریت منابع آب حوضه آبریز کابل، کارگاه آموزشی کاربرد GIS و RS در آبیاری و زهکشی، ص 129-144.
-امیدوار، ک.، و ترکی، م.، 1391. شناسایی الگوهای ریزش بارش‌های سنگین در استان چهارمحال بختیاری، مجله مدرس علوم انسانی- برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره 16، شماره 4، ص 135-162.
-امیدوار، ک.، فنودی، م.، و بنی‌واهب، ع.، 1392. بررسی تطابق آمار بارندگی ماهواره TRMM با ایستگاه‌های اقلیمی زمینی مطالعه موردی: ایستگاه-های همدید استان خراسان رضوی، نخستین کنفرانس ملی آب و هواشناسی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان.
-بیات، ب.، زهرایی، ب.، تقوی، فرحناز،. و ناصری، م.، 1390. ارزیابی روش‌های زمین آماری مکانی در تعیین الگوی فضایی بارش: تحقیق موردی حوضه آبریز دریاچه نمک، مجله ژئوفیزیک ایران، جلد 5، شماره 4، ص 89-110.
-ثقفیان، ب.، رزمخواه، ه.، و قرمز چشمه، ب.، 1390. بررسی تغییرات منطقه‌ای بارش سالانه با کاربرد روش‌های زمین آمار (مطالعه‌ی موردی: استان فارس)، مهندسی منابع آب، سال چهارم، شماره 9، ص 29-38.
-جلالی، م.، و بلیانی، ی،. 1389. تحلیل همدید بارش‌های ماهانه و فصلی استان فارس طی دوره آماری 2505-1982 میلادی، فضای جغرافیایی، سال نهم، شماره 31، ص 186-159.
-جوانمرد، س.، گلستانی، س.، و عابدینی، ی.، 1390. مطالعه و بررسی بر روی توزیع مکانی و زمانی نرخ بارش‌های همرفتی و پوششی بر روی ایران با استفاده از داده‌های ماهواره TRMM-TMI، مقاله‌نامه کنفرانس فیزیک ایران، تهران، ص 2716-2719.
-حاجی‌میررحیمی، م.، و فیضی‌زاده، ب.، 1387. بررسی دقت داده‌های رادار زمینی و TRMM در برآورد بارش، همایش ژئوماتیک 87، تهران.
-حجازی‌زاده، ز.، علیجانی، ب.، ضیاییان، پ.، کریمی، م.، و رفعتی، س.، 1391. ارزیابی بارش ماهواره 3B43 و مقایسه آن با مقادیر حاصل از تکنیک درونیابی کریجینگ، سنجش از دور و GIS ایران، سال چهارم، شماره 3، ص 49-64.
-حسنی‌پاک، ع.ا.، 1380، تحلیل داده‌های اکتشافی، تهران، دانشگاه تهران، 254 ص.
-ذبیحی، ع.، سلیمانی، ک.، شعبانی، م.، و آبروش، ص.، 1390. بررسی توزیع مکانی بارش سالانه با استفاده از روش‌های زمین آماری (مطالعه‌ی موردی: استان قم)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شماره 78، ص 101-112.
-رضایی م.، و رستمی، ه.، 1387. انتشار نقشه بارش جهانی در کمترین فاصله زمانی بعد از وقوع با استفاده از ماهواره TRMM و سایر ماهواره‌ها، مجله سپهر، دوره هفدهم، شماره 65، ص 30-33.
-شمس‌نیا، ا.، و پیرمرادیان، ن.، 1387. ارزیابی شبیه‌های درون‌یابی محیط سامانه‌ی اطلاعات جغرافیایی (GIS) در پهنه‌بندی داده‌های بارندگی استان فارس، مهندسی آب، سال اول، شماره 1، ص 35-45.
-صفرراد، ط.، فرجی سبکبار، ح.، عزیزی، ق.، و عباسپور، ر.، 1392. تحلیل مکانی تغییرات بارش در زاگرس میانی از طریق روش‌های زمین آمار (1995-2004)، جغرافیا و توسعه شماره 31، ص 149-164.
-عساکره، ح.، 1387. کاربرد روش کریجینگ در میانیابی بارش مطالعه موردی: میانیابی بارش 26/12/1376 در ایران زمین، جغرافیا و توسعه، شماره 12، ص 25-42.
-قادری، ح.، علیجانی، ب.، 1389. تحلیل سینوپتیکی بارش‌های شدید لارستان، جغرافیای طبیعی، سال سوم، شماره 8، ص 17-36
-متکان، ع.، شکیبا، ع.، و یزدانی، آ.، 1386. درون-یابی اطلاعات بارندگی روزانه استان فارس با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، سرزمین، سال چهارم، شماره 13، ص 1-14.
-متکان، ع.، شکیبا، ع.، بداق جمالی، ج.، عاشورلو، د.، محمدیان، و.، و بهارلو، ا.، 1388. قابلیت الگوریتم‌های ترکیبی مادون قرمز و مایکروویو ماهواره در تخمین بارندگی، همایش ژئوماتیک، تهران.
-متکان، ع.، شکیبا، ع.، عاشورلو، د.، بداق جمالی، ج.، و محمدیان، و.، 1388. قابلیت داده‌های ترکیبی مادون قرمز و مایکروویو غیر فعال سنجش از دور در تخمین بارندگی و پایش سیلاب (مطالعه موردی: استان گلستان)، سنجش از دور و GIS ایران، سال اول، شماره 2، ص 31-44.
-محمدی، ب.، و مسعودیان، ا.، ۱۳۸۹. تحلیل همدید بارش‌های سنگین ایران مطالعه موردی: آبان ماه ۱۳۷۳، جغرافیا و توسعه، شماره ۱۹، ص ۴۷-۷۰.
-مسعودیان، ا.، و محمدی، ب.، 1389. تحلیل فراوانی تابع همگرایی شار رطوبت در زمان رخداد بارش‌های ابرسنگین ایران، چهارمین کنگره بین المللی جغرافیدانان جهان اسلام، زاهدان، ایران.
-مظفری، غ.، میرموسوی، ح.، و خسروی، ی.، 1391. ارزیابی روش‌های زمین‌آمار و رگرسیون خطی در تعیین توزیع مکانی بارش مورد: استان بوشهر، جغرافیا و توسعه، شماره 27، ص 76-63.
-مهرشاهی، د.، و خسروی، ی.، 1389. ارزیابی روش‌های میانیابی کریجینگ و رگرسیون خطی بر پایه مدل ارتفاعی رقومی جهت تعیین توزیع مکانی بارش سالانه(مطالعه موردی استان اصفهان)، برنامه-ریزی وآمایش فضا، دوره چهاردهم، شماره 4، ص 233-249.
-نادی، م.، جامعی، م.، بذرافشان، ج.، و جنت رستمی، س.، 1391. ارزیابی روش‌های مختلف درون‌یابی داده‌های بارندگی ماهانه و سالانه (مطالعه‌ی موردی: استان خوزستان)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، سال 44، شماره 4، ص 117-130.
-یزدانی، آ.، 1384. مقایسه روش‌های مختلف درون‌یابی جهت بازسازی داده‌های بارندگی روزانه استان فارس با استفاده از GIS، پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران.
-Almazroui, M., 2011. Calibration of TRMM rainfall climatology over Saudi Arabia during 1998–2009, Atmospheric Research, v. 99, p. 400–414.
-Chen, C., Yu, Z., li, li., and yang, C., 2011. Adaptability Evaluation of TRMM Satellite Rainfall and Its Application in the Dongjiang River Basin, Procedia Environmental Sciences, v. 10, P. 396-402.
-Jia, S., Zhu, W., Lű, A., and Yan, T., 2011. A statistical spatial downscaling algorithm of TRMM precipitation based on NDVI and DEM in the Qaidam Basin of China, Remote Sensing of Environment, v. 115, P. 3069-3079.
-Kummerow, C., Barnes, W., Kozu, T., Shiue J.S., and Simpson, J., 1998. The Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Sensor Package, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, v. 15, P. 809-817.
-Mishra, A.K., Gairola, R.M., and Agarwal, V.K., 2012. Rainfall Estimation from Combined Observations Using KALPANA-IR and TRMM- Precipitation Radar Measurements over Indian Region, J Indian Soc Remote Sens, v. 40, p. 65–74.
-Moffitt, C.B., Hossain, F., Adler, F., Robert, K. Yilmaz, K., Pierce, and Harold F., 2011. Validation of a TRMM-based global Flood Detection System in Bangladesh, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 13, p. 165–177.
-Ud din, S., Al- Dousari, A., Ramdan, A., and Al Ghadban, A., 2008, Site-specific precipitation estimate from TRMM data using bilinear weighted interpolation technique: An example from Kuwait, Journal of Arid Environments, v. 72, p. 1320–1328.
-Varikoden, H., Samah, A.A., and Babu, C.A., 2010. Spatial and temporal characteristics of rain intensity in the peninsular Malaysia using TRMM rain rate, Journal of Hydrology, v. 387, p. 312–319.
-http://disc2.nascom.nasa.gov