پیش‌بینی احتمال مکانی وقوع برف با استفاده از داده‌های سنجش از دور و زنجیره مارکوف مرتبه یک

ارزیابی و برآورد ذخایر برفی در مطالعات بیلان آب و بهره‌برداری بهینه از منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشکی چون ایران که دارای ریزش‌های فصلی برف هستند، اهمیت فراوانی دارد. در حوضه‌های آبریز حوالی دامنه‌های برف‌گیر نظیر زاگرس که سیلاب‌های بهاره سهم عمده جریان‌های سطحی را تشکیل می‌دهند، پیش‌بینی احتمالاتی ذخیره برفی پایان سال ضروری است. در پژوهش‌ حاضر، پیش‌بینی احتمالی وقوع برف در حوضه آبریز رودخانه‌های کرخه، دز، کارون و بخشی از حوضه مارون با استفاده از مدل زنجیره مارکوف مرتبه یک بررسی شد. برای این منظور از داده‌های سطح برف استخراج‌شده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده noaa-avhrr در طول سال‌های آبی 1367 تا 1383 استفاده شد. حالت‌های ممکن در نقشه‌های برف به‌صورت وجود (عدد یک) و نبود برف (عدد صفر) تعریف شد. سپس با اعمال فرایند زنجیره مارکوف، پیش‌بینی احتمال مکانی وقوع برف برای اسفندماه سال‌های 83-1379 صورت گرفت. نتایج نشان دادند که پیش‌بینی احتمالاتی سطح برف در اسفندماه تطبیق مناسبی با نقشه‌های حداکثر پوشش سطحی برف به‌دست‌آمده از تصاویر ماهواره‌ای دارد. وضعیت پوشش سطح در بیش از 60 درصد سطح حوضه با احتمال 100 درصد و در 80 درصد سطح حوضه، با احتمال 50 تا 90 درصد به‌درستی پیش‌بینی شده است. افزون بر این، به‌منظور ارزیابی کمی عملکرد مدل پیش‌بینی از روش جداول وابستگی استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل برمبنای سه معیار احتمال ردیابی (pod)، نسبت هشدار غلط (far) و موفقیت بحرانی (csi)، نیز توانمندی مدل زنجیره مارکوف را در پیش‌بینی سطوح برفی نشان می‌دهند.