مقایسه عملکرد دو رهیافت شبیه‌سازی زمانی - مکانی بارش روزانه در گستره ایران

در این مطالعه عملکرد دو رهیافت پارامتری مارکف پنهان (hmm) و ناپارامتری k نزدیک‌ترین همسایه (knn) در شبیه‌سازی سری زمانی داده‌های روزانه بارندگی زمستانه در 130 ایستگاه باران‌سنجی ایران با طول دوره آماری 21 سال مورد ارزیابی قرار گرفته است. شش ایستگاه بندرانزلی، ساری، قراخیل قائم‌شهر، گرگان، شیراز و زاهدان نیز به ترتیب به عنوان ایستگاه‌های معرف اقالیم بسیار مرطوب، مرطوب، نیمه‌مرطوب، مدیترانه‌ای، نیمه‌خشک و خشک انتخاب شده‌اند. در شبیه‌سازی گشتاورهای مرتبه 1و2 و مقایسه پراکنش داده‌ها با استفاده از دو نمودار جعبه‌ای و نمودار فاصله اطمینان 95 درصد، hmm نتایج بهتری داشته، در مقایسه فضای احتمالاتی همه ایستگاه‌ها عملکرد hmm در مقادیر حدی و صدک‌های بالا، و عملکرد knn در مقادیر میانی توزیع بهتر می‌باشد. براساس روش امتیازدهی leps score و نمودارهای توزیع تجمعی تجربی نیز  hmm نتایج بهتری را ارائه نموده است. در شبیه‌سازی وابستگی‌های مکانی بر اساس روش نسبت لگاریتمی بخت‌ها، عملکرد knn بهتر بوده است. در شبیه‌سازی فراوانی روزهای تر  و خشک، بیش برآوردی در hmm و کم برآوردی در knn مشاهده می‌شود. در تداوم‌های خشک و تر هر دو مدل در شبیه‌سازی تداوم‌های کوتاهتر دارای بیش‌برآوردی بودند. در مجموع مهارتhmm  در شبیه‌سازی سری مصنوعی بارندگی روزانه، به دلیل ساختار پیچیده ریاضی آن بیشتر بوده، اگرچه نتایج نسبتا خوب knn نشان داد مدل قابلیت استفاده در کاربری های ساده‌تر را داراست.