بررسی دقت تخمین بارش ماهواره gpm (مطالعه موردی استان مازندران)

تخمین مکانی دقیق بارندگی اهمیت زیادی در شبیه‌سازی‌های هیدرولوژیکی دارد. علیرغم توسعه شبکه ایستگاه‌های باران‌سنجی خودکار در سال‌های اخیر، دستیابی به داده‌های قابل اعتماد بارش در مناطق فاقد داده هنوز یک چالش بزرگ است. هدف از این تحقیق ارزیابی دقت محصولات بارش ماهواره‌ای gpm در استان مازندران می‌باشد. در این راستا دقت محصولات بارش ماهواره‌ای با روش‌های درون‌یابی وزنی عکس فاصله و کریجینگ مقایسه شد. برای این منظور از داده‌های 21 ایستگاه هواشناسی و 24 تصویر ماهانه و 2 تصویر سالانه ماهواره‌ gpm در سال‌های 2016 و 2018 استفاده شد. ارزیابی روش‌ها با استفاده از شاخص‌های میانگین مربعات خطا، خطای اریب، میانگین مطلق درصد خطا انجام شد. همچنین نقشه‌های هم‌بارش سالانه استان نیز برای دو سال 2016 و 2018 ترسیم و تحلیل شد. نتایج نشان داد که، محصولات بارش ماهواره gpm دارای خطای اریبی بالایی بوده بطوریکه میزان بیش برآوردی/کم‌برآوردی این ماهواره به بیش از 140 میلی‌متر در سال می‌رسد. البته روش‌های درون‌یابی کریجینگ و وزنی عکس فاصله نیز دارای خطای قابل‌توجهی بوده و تشخیص دقیقی از حلقه‌های کم بارش و پربارش استان ندارند. بررسی و ارزیابی امکان ترکیب محصولات بارش ماهواره های مورد نظر با متغیرهای طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع در غالب معادلات گرادیان 4 بعدی نیز، نشان داد روش ترکیبی grad-gpm باعث افزایش دقت قابل توجه تخمین فضایی بارش شده و خطای روش‌های درون یابی و ماهواره‌ gpm را حدود 25 تا 40 درصد کاهش داد. بعلاوه بررسی نقشه‌های هم‌بارش نیز بیانگر افزایش دقت روش‌های ترکیبی نسبت به سایر روش‌ها می باشد.

evaluation of the accuracy of the gpm satellite precipitation product (case study of mazandaran province)

introductionaccurate spatial es timation of rainfall is very important in hydrological simulations.despite the development of automatic rain gauge s tations in recent years, obtaining reliable precipitation data in data-poor areas is s till a major challenge. rain gauge s tations measure rainfall data and depth at a point. however, their main shortcoming is that their measurements are point-based and do not provide sufficient surface coverageof the desired area. although measurements in small areas are relatively accurate, they are not applicable to large basins. this research evaluates the accuracy of gpm satellite precipitation products in mazandaran province. materials and methodsin this research, the accuracy of gpm satellite precipitation products was compared with image interval weighted interpolation and kriging methods. for this purpose, 21meteorological s tations and 24 monthly and 2 annual gpm satellite images were used in 2015 and 2017. the evaluation of the methods was done using mean square error, deviation error, absolute mean percentage of error. also, annual rainfall maps of the province were drawn and analyzed for 2015 and 2017.results and discussion the results showed that gpm satellite precipitation products have a high bias error.this means the amount of overes timation/underes timation of this satellite reaches more than 140 mm per year. of course, the interpolation methods of kriging and dis-tance image weighting also have a significant error and do not accurately dis tinguish between smalland large circles of the province. inves tigating and evaluating the possibility of combining the rainfall products of the desired satellites with latitude and longitude and altitude variables in mos t of the 4d gradient equations showed that the grad-gpm combined method has significantly increased the accuracy of the spatial es timation of precipitation.