Journal of Watershed Management Research

fa ارزیابی صحت داده‌های بارندگی حاصل از ماهواره‌ی TRMM در حوزه‌آبخیز طالقان Assessing the accuracy of rainfall data from TRMM satellite in Taleghan watershed سنجش از دور و سامانه های اطلاعات جغرافيايی سنجش از دور و سامانه های اطلاعات جغرافيايی پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">مقدمه و هدف: با توجه به تعداد محدود ایستگاه‌های هواشناسی بخصوص در مناطق کوهستانی، استفاده از داده‌های ماهواره‌ای برای استخراج میزان بارندگی از اهمیت زیادی برخوردار است. از سوی دیگر عدم وجود داده‌های با توزیع مناسب مکانی بارندگی از چالش‌های مهم در پیش‌بینی وقوع سیل یا خشکسالی و هشدار به موقع در این مورد است. یکی از راه‌کارهای ارائه شده در این مورد، اندازه‌گیری بارندگی از فضا است. مواد و روش‌ها: این تحقیق با هدف بررسی دقت و صحت داده‌های بارندگی حاصل از تصاویر ماهواره TRMM در حوزه‌آبخیز طالقان در مقیاس زمانی ماهانه و سالانه طی دوره 2009 تا 2015 انجام شد. برای این منظور تصاویر TRMM با قدرت تفکیک مکانی سه ساعته طی دوره آماری مورد نظر  برای منطقه مورد مطالعه دریافت شد. سپس با ادغام بارندگی‌های سه ساعته، بارندگی روزانه برآورد شد. در ادامه ضرایب تعدیل به منظور کاهش خطا داده‌های بارندگی ارائه، و در نهایت دقت داده‌های تصاویر ماهواره‌ای با دو روش معمول درون‌یابی، عکس فاصله وزنی و کریجینگ مقایسه شد. یافته‌ها: نتایج شاخص‌های خطا نشان داد که بارندگی تصاویر TRMM ارتباط مناسبی با داده‌های ایستگاه‌های زمینی به خصوص ایستگاه جوستان دارد، اما در برخی ماه‌ها مشکل کم‌تخمینی و بیش‌تخمینی وجود دارد. به همین دلیل ضرایب اصلاحی برای رفع این مشکل اعمال شد که به طور میانگین در اکثر ماه‌ها این ضریب کمتر از یک محاسبه شد که بیانگر بیش‌تخمینی داده‌های بارش تصاویر TRMM بود. بررسی داده‌های اصلاح شده نشان داد که با اعمال ضرایب تخمین علاوه بر رفع مشکل بیش تخمینی، میزان خطا نیز کاهش پیدا کرد و نمایه کارایی نش- ساتکلیف تا حدودی بهبود یافت. همچنین در بارندگی سالانه با اعمال ضرایب تعدیل مقدار جذر میانگین مربعات خطا در ایستگاه گراب از 88 به 26 میلی‌متر کاهش پیدا کرد که نشان از افزایش کارایی داده‌ها پس از اعمال ضرایب اصلاحی است. نتایج مقایسه داده‌های اصلاح شده با روش‌های درون‌یابی نشان داد که در همه شاخص‌های خطا داده‌های اصلاح شده TRMM کارایی بالاتری در تخمین بارندگی دارد. نتیجه‌گیری: در مجموع می‌توان گفت بارندگی حاصل از تصاویر TRMM در صورت اعمال ضرایب تعدیل می‌تواند نتایج رضایت‌بخشی را به دست دهد و در مناطقی با کمبود ایستگاه‌ هواشناسی و داده، می‌تواند منبع قابل اطمینانی برای داده‌های بارندگی باشد.</div>   <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Introduction and Objective: Due to the limited number of meteorological stations especially in mountainous areas, the use of satellite data to extract rainfall is very important. On the other hand, the lack of spatial appropriate rainfall data is one of the major challenges in flood or drought prediction and timely warning in this case. One of the available solutions in this case is to measure rainfall from space. Material and Methods: The aim of this study was to investigate the accuracy of rainfall data obtained from TRMM satellite images in Taleghan watershed on a monthly and annual time scale during the period 2010 to 2015. For this purpose, TRMM images with three-hour spatial resolution were received during the statistical period for the study area. Then using the sum of three hours rainfall, daily rainfall was estimated. In the following the adjustment coefficients were also presented to reduce the error of rainfall data, and finally the accuracy of satellite image data was compared with two common interpolation methods i.e. invers distance weighting and Kriging. Results: The results of error indices showed that the rainfall of TRMM images is well correlated with the data of ground stations, especially Joestan station, but in some months, there is a problem of under-estimation and over-estimation. For this reason, correction coefficients were applied to solve this problem, which on average in most months; this coefficient was calculated less than one, which indicates the overestimation of TRMM image precipitation data. Examination of the corrected data showed that by applying the estimation coefficients, in addition to solving the overestimation problem, the error rate was also reduced and the Nash-Sutcliffe performance index was somewhat improved. The root mean square error (RMSE) at Garab station also decreased from 88 to 26 mm in annual rainfall time scale by applying the adjustment coefficients, which indicates an increase in data efficiency after the application of correction coefficients. The results of comparing the modified data with interpolation methods showed that in all error indices, the modified TRMM data is more efficient in estimating rainfall. Conclusion: Overall, it can be said that rainfall from TRMM images can give satisfactory results if adjustment coefficients are applied, and in areas with a shortage of meteorological and data stations, it can be a reliable source of rainfall data.</div> اعتبار‌سنجی, ایستگاه‌زمینی, توزیع‌مکانی, درون‌یابی, سنجش‌ازدور, شاخص‌های خطا Error indices, Ground station, Interpolation, Remote sensing, Spatial distribution, Validation 11 20 http://jwmr.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-82-10&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Tavosi محمد طاوسی m_tavosi@modares.ac.ir 100319475328460011830 100319475328460011830 No Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس Mehdi Vafakhah مهدی وفاخواه vafakhah@modares.ac.ir 100319475328460011831 100319475328460011831 Yes Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس Vahod Moosavi وحید موسوی v_moosavi@modares.ac.ir 100319475328460011832 100319475328460011832 No Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس