ارزیابی داده‌های بارش ایستگاه های سینوپتیک حوضه گاماسیاب در مقایسه با داده های ماهواره‌

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران .

2 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

3 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

چکیده

علم سنجش‌ازدور امروزه مورد بررسی بسیاری از دانشمندان و مهندسین قرارگرفته است. داده های ایستگاه‌های زمینی به صورت نقطه ایست و همچنین در سطح وسیع و مناطق صعب‌العبور داده‌های کافی وجود ندارد. اما داده‌های ماهواره‌ای برای تمام مناطق قابل استفاده است. در این پژوهش به مقایسه داده‌های بارش چهار ایستگاه سینوپتیک در حوضه گاماسیاب با داده‌های بارش ماهواره‌های CHRIPS, ERA5, PERSIAN_CDR, GPM, GSM, TRMM, TERRAپرداخته‌شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که هرچند ماهواره CHRIPS در معیارهای احتمالاتی شاخص نرخ هشدار اشتباه و انحراف نسبی کمتری داشته است و PERSIAN و GSM احتمال آشکارسازی بالاتری دارند اما با در نظر گرفتن همه معیارها برای ایستگاه هرسین و کنگاور ماهواره TERRAبا معیارهای ضریب همبستگی و ضریب همبستگی پیرسون بالاتر و کمترین معیارهای خطا و معیارهای احتمالاتی بهتر برآورد دقیق تری داشته اند. برای ایستگاه سرآرود و سنقر نیز ماهواره ERA5 بهترین برآورد را داشته‌است. این ماهواره ماکسیمم بارش را در دو ایستگاه سرآرود و سنقر که به ترتیب7/351 و9/147 میلی‌متر بوده است را با 49 و 5 درصد کاهش 178 و 155 میلی‌متر برآورد کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اردونی، معصومه.، معماریان، هادی.، اکبری، مرتضی.، و پوررضا، محسن. (1399). صحت سنجی داده‌های بارش ماهواره GPM-IMERG در مقیاس‌های زمانی نیم‌ساعته و روزانه (مطالعه موردی: حوضه آبخیز گرگانرود). مجله پژوهش‌های حفاظت آب‌وخاک، 27(4)، 166-149.                                     https://dx.doi.org/10.22069/jwsc.2020.17531.3301
 اردونی، معصومه.، معماریان، هادی.، اکبری، مرتضی.، و پوررضا، محسن. (1400). ارزیابی و مقایسه داده‌های بارش ماهواره GPM با مقادیر بارندگی ایستگاه‌های زمینی با استفاده از آزمون کلموگروف-اسمیرنوف. مجله علمی سامانه های سطوح آبگیر باران، 9(2)، 24-11.                                   http://dorl.net/dor/20.1001.1.24235970.1400.9.2.5.9
انوری، پوریا.، علوی مقدم، محمدرضا .، و حسینی، فرید. (1398). تلفیق بهره‌‌برداری از پایگاه داده ماهواره‌ای و زمینی در مدل‌سازی سامانه منابع آب حوضه آبریز (مطالعه موردی: حوضه آبریز آمودریا). هفتمین کنفرانس جامع مدیریت و مهندسی سیلاب. https://civilica.com/doc/1035393
پای فشرده، فروزان.، و حافظ پرست، مریم. (1399). ارزیابی داده‌های بارش منطقه‌ای‌ و داده‌های ماهواره‌های TRMM و PERSIAN و CHIRPS در حوضه آبریز جامیشان. پنجمین کنفرانس ملی کاربرد فناوری‌های نوین در علوم مهندسی،تربت حیدریه. https://civilica.com/doc/1202746
تافته، آرش.، ملاح، سینا.، و ابراهیمی پاک، نیازعلی. (1399). بررسی نتایج داده های روزانه، ده روزه و ماهانه تصاویر ماهواره در تخمین مقدار بارش با استفاده از سامانه Google Earth Engine در استان خوزستان. نشریه حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی). 9(3)، 104-93. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22517480.1399.9.3.6.8
زنگنه اینانلو، محمدرضا.، قهرمان، بیژن.، و فرید حسینی، علیرضا. (1397). مقایسه مقادیر مشاهداتی بارش و اطلاعات بارش ماهواره‌ای PERSIANN  و CMORPHروش‌های درون‌یابی در مقیاس ساعتی و روزانه (مطالعه موردی: حوضه آبریز شاپور). تحقیقات منابع آب ایران، (4)14، 13-1. http://www.iwrr.ir/article_55184.html
شیرمحمدی، علی.، اکبرخانی، زهرا.، صابر علی، سید فرهاد.، و نستری نصرآبادی، حسین. (1398). ارزیابی و پهنه‌بندی داده‌های بارش ماهواره‌ای GPM و TRMM 3B42 V7 در شمال شرق ایران. نشریه هواشناسی و علوم جوّ، (2)2،  191-179.                                                                                                                                            http://www.ims-jmas.net/article_126709_3b2d3940afcc4382f5b3904b3ed81293.pdf
صفوی گردینی، مریم.، دلبری، معصومه.، امیری، میثم.، و پیری، جمشید. (1397). واسنجی داده‌های باران سری 3B43 ماهواره TRMM در استان هرمزگان. نشریه علمی- پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران، 9(35)، 112-99. https://doi.org/10.22125/iwe.2019.88673
عبداللهی، بنفشه.، حسینی موغاری، سید محمد.، و ابراهیمی، کیومرث. (1396). ارزیابی داده های ماهواره ایTRMM ۳B۴۲RT V۷ و CMORPH به منظور تخمین بارش در حوضه گرگانرود. مجله علوم ومهندسی آبخیزداری ایران، ۱۱(۳۶)، ۶۸-۵۵.                                        http://dorl.net/dor/20.1001.1.20089554.1396.11.36.5.7
عرفانیان، مهدی.، کاظم پور، سیما.، و حیدری، حسن. (1394). واسنجی داده‌های باران سری 3B42 و 3B43 ماهواره‌ی TRMM در زون‌های اقلیمی ایران، پژوهش های جغرافیای طبیعی، (2)48، 303-287.  https://www.sid.ir/en/Journal/ViewPaper.aspx?ID=648922
قهرمان، بیژن.، زنگنه اینالو، محمدرضا.، و فریدحسینی، علیرضا. (1397). بررسی تطابق داده‎های بارش ماهواره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی TRMM اصلاح‌شده با داده‎های بارش زمینی ایستگاه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هواشناسی حوضه‌‌‌ی آبخیز رود شاپور استان فارس. پژوهش های آبخیزداری، 31(4)، 43-57.                  https://doi.org/10.22092/wmej.2018.123063.1139
گرجی زاده، علی.، آخوندعلی، علی محمد.، شهبازی، علی.، و مریدی، علی. (1397). مقایسه و ارزیابی بارش برآورد شده توسط مدل‌های ERA-Interim، PERSIANN-CDR و CHIRPSدر بالادست سد مارون، تحقیقات منابع آب ایران، (1)15، 279-267.      https://dorl.net/dor/20.1001.1.17352347.1398.15.1.20.7
میری، مرتضی.، رحیمی، مجتبی.، و نوروزی،  علی‌اکبر. (1398). ارزیابی دقت برآورد بارش روزانه پایگاه داده‌های TRMM و GPM در مقابل داده‌های مشاهده‌ای در ایران. مهندسی و مدیریت آبخیز، 11(4)، 983-972. https://doi.org/10.22092/ijwmse.2018.121397.1469
Abdolahi, B., Hosseini-Moghari, S. M., & Ebrahimi, K. (2017). Assessment of TRMM 3B42RT V7 and CMORPH Satellites Precipitation Data in order to Estimate Precipitation in Gorganrood Basin-Iran. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 11(36), 55-68.                                   http://dorl.net/dor/20.1001.1.20089554.1396.11.36.5.7 [in Persian]
Amorim, J. D. S., Viola, M. R., Junqueira, R., Oliveira, V. A. D., & Mello, C. R. D. (2020). Evaluation of Satellite Precipitation Products for Hydrological Modeling in the Brazilian Cerrado Biome. Water, 12(9), 2571. https://doi.org/10.3390/w12092571
Anvari, P., Alavi Moghadam, M.R., & Hosseini, F. (2019). Combining the operation of satellite and terrestrial databases in modeling the catchment water resources system (Case study: Amu Darya catchment). the 7th Comprehensive Conference on Flood Management and Engineering.                    https://civilica.com/doc/1035393 [in Persian]
Bayissa, Y., Tadesse, T., Demisse, G., & Shiferaw, A. (2017). Evaluation of satellite-based rainfall estimates and application to monitor meteorological drought for the Upper Blue Nile Basin, Ethiopia. Remote Sensing, 9(7), 669. https://doi.org/10.3390/rs9070669.
Bitew, M. M., & Gebremichael, M. (2011). Evaluation of satellite rainfall products through hydrologic simulation in a fully distributed hydrologic model. Water Resources Research, 47(6). 1-11. ‏https://doi.org/10.1029/2010WR009917
Chua, Z. W., Kuleshov, Y., & Watkins, A. (2020). Evaluation of satellite precipitation estimates over Australia. Remote Sensing, 12(4), 678. https://doi.org/10.3390/rs12040678
Erfanian, M., Kazempour, S., & Heidari, H. (2016). Calibration of TRMM satellite 3B42 and 3B43 rainfall data in climatic zones of Iran. Physical Geography Research Quarterly, 48(2), 287-303.‏ https://www.sid.ir/en/Journal/ViewPaper.aspx?ID=648922 [in Persian]
Ghahraman, B., Zangeneh Inaloo, M. R., & Faridhoseini, A. R. (2018). An Evaluation of the Accordance of Modified TRMM Satellite Precipitation Data with Observational Data in the Shapour Basin in the Fars Province. Watershed Management Research Journal, 31(4), 43-57.                           ‏ https://doi.org/10.22092/wmej.2018.123063.1139 [in Persian]
Gorjizade, A., AkhondAli, A., Shahbazi, A., & Moridi, A. (2019). Comparison and Evaluation of precipitation estimated by ERA-Interim, PERSIANN-CDR and CHIRPS models at the upstream of Maroon dam. Iran-Water Resources Research, 15(1), 267-279. ‏                                                   https://dorl.net/dor/20.1001.1.17352347.1398.15.1.20.7 [in Persian]
 Jiang, D., & Wang, K. (2019). The role of satellite-based remote sensing in improving simulated streamflow: A review. Water, 11(8), 1615. https://doi.org/10.3390/w11081615.
Kumar, D.N., & TV Reshmidevi, T.V. (2013). Remote sensing applications in water resources. Journal of the Indian Institute of Science, 93, 163-188. https://doi.org/10.1142/9789812777614_0008
Miri, M., Rahimi, M., & Noroozi, A. (2019). Evaluation and comparison of GPM and TRMM daily precipitation with observed precipitation across Iran. Watershed Engineering and Management, 11(4), 972-983. https://doi.org/10.22092/ijwmse.2018.121397.1469 [In Persian]
Ordooni, M., Memarian, H., Akbari, M., & Pourreza, M. (2021). Evaluation and Comparison of GPM Satellite Precipitation Data with Meteorological Station using Kolmogorov-Smirnov Test. Journal of Rainwater Catchment Systems, 9(2), 11-24. http://dorl.net/dor/20.1001.1.24235970.1400.9.2.5.9 [In Persian]
Ordouni, M., Memarian, H., Akbari, M., & Pourreza, M. (2020). Accuracy assessment of GPM-IMERG satellite precipitation data on half-hourly and daily time scales (Case study: Gorganroud Basin). Journal of Water and Soil Conservation, 27(4), 149-166. https://dx.doi.org/10.22069/jwsc.2020.17531.3301 [In Persian]
Payfeshordeh, F., & Hafezparast, M. (1399). Evaluation of regional precipitation data and TRMM, PERSIAN and CHIRPS satellites in Jamishan catchment, Fifth National Conference on Application of New Technologies in Engineering Sciences, Torbat Heydariyeh. https://civilica.com/ doc / 1202746 [In Persian]
Qin, Y., Chen, Z., Shen, Y., Zhang, S., & Shi, R. (2014). Evaluation of satellite rainfall estimates over the Chinese Mainland. Remote Sensing, 6(11), 11649-11672. https://doi.org/ 10.3390/rs61111649.
Safavi Gherdini, M., Delbari, M., Amiri, M., & Piri, J. (2019). Calibration of TRMM 3B43 precipitation data in Hormozgan province. Irrigation and Water Engineering, 9(3), 99-112. ‏                                                    https://doi.org/10.22125/iwe.2019.88673 [In Persian]
Shirmohammadi Aliakbarkhani, Z., Saberali, S. F., & Nastari Nasrabadi, H. (2019). Evaluation and Zoning of GPM and TRMM 3B42 V7 Satellite Rainfall Data in Northeast Iran. Journal of Meteorology and Atmospheric Science, 2(2), 179-191.                                             ‏                                                                                                                         http://www.ims-jmas.net/article_126709_3b2d3940afcc4382f5b3904b3ed81293.pdf [In Persian]
Tafteh, A., Mallah, S., & Ebrahimipak, N. (2020). Evaluation of Daily, Decade and Monthly Data Satellite Images to Estimate of Precipitation Using Google Earth engine in Khuzestan Province. Journal of Soil and Water Resources Conservation, 9(3), 93-104. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22517480.1399.9.3.6.8 [In Persian]
Taghavi, F., Neiestani, A., & Sarmad, Gh. (2012). WRF numerical model forecasts to assess short-term rainfall during a month in Iran. Journal of Earth and Space Physics, 39(2), 145-170. https://doi.org/10.22059/JESPHYS.2013.35196
Tao, H., Fischer, T., Zeng, Y., & Fraedrich, K. (2016). Evaluation of TRMM 3B43 precipitation data for drought monitoring in Jiangsu Province, China. Water, 8(6), 221. https://doi.org/10.3390/w8060221
Toté, C., Patricio, D., Boogaard, H., Van der Wijngaart, R., Tarnavsky, E., & Funk, C. (2015). Evaluation of satellite rainfall estimates for drought and flood monitoring in Mozambique. Remote Sensing, 7(2), 1758-1776.  https://doi.org/ 10.3390/rs70201758
Tramblay, Y., Thiemig, V., Dezetter, A., & Hanich, L. (2016). Evaluation of satellite-based rainfall products for hydrological modelling in Morocco. Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2509-2519. https://doi.org/ 10.1080/02626667.2016.1154149
Zangenehinanlu, M., Ghahraman, B., & Faridhosseini, A. (2018). Comparison of observed rainfall and satellite rainfall data PERSIANN and CMORPH - interpolation methods in hourly and daily scale. (case study: Shopoor basin). Iran-Water Resources Research, 14(4), 1-13. http://www.iwrr.ir/article_55184.html [in Persian]