بررسی تطابق داده‎های بارش ماهواره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌یTRMM اصلاح‌شده، با داده‎های بارش زمینی ایستگاه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هواشناسی حوضه‌‌‌ی آبخیز رود شاپور استان فارس

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشجوی دوره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی دکتری تخصصی دانشگاه فردوسی مشهد

3 استادیار دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

بارش از اجزای اصلی چر‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناسی است و به داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آن در تحلیل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آب‌و‌هوایی و مدل‌‌‌های آب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناختی نیاز است. با توجه به کمبود داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بارش در گستره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مکانی و بازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زمانی، در پژوهش حاضر به ارزیابی اطلاعات بارش برآوردی از تصاویر ماهواره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی TRMM  و TRMM اصلاح‌‌‌شده در حوضه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آبخیز شاپور استان فارس پرداخته شد. از اطلاعات 28 رخ‌داد بارش روزانه و ساعتی ایستگاه‌‌‌های واقع در حوضه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی یادشده و رخ‌دادهای بارش روزانه در بازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی زمانی 1390 تا 1395 برای پنج ایستگاه بوشیگان، کازرون، چیتی، دشت ارژن و پس‌‌‌قلات در محدوده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی مطالعاتی کازرون استفاده شد. معیارهای ضریب همبستگی، میانگین مجذور مربع خطا، احتمال آشکارسازی، نرخ هشدار اشتباه و شاخص موفقیت بحرانی، برای هر دو فراورده بارش ماهواره‌‌‌ای محاسبه شد. نتایج نشان دادند که مدل‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های  TRMM  و TRMM اصلاح‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شده در مقیاس ساعتی و روزانه دقت کمی دارند؛ گرچه همبستگی داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مشاهداتی در مقیاس ساعتی با TRMM  اصلاح‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شده نسبت به TRMM بیشتر است. با اصلاح داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی بارش  TRMMضریب تبیین مدل از 52/0 به 75/0 بهبود‌‌‌‌‌‌‌‌ یافت که نشان‌‌‌دهنده‌‌‌ی انطباق نسبی داده‌‌‌های بارش  TRMM  با داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ایستگاه زمینی است. ضریب همبستگی مقادیر بارش برآوردی از ماهواره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی TRMM و TRMM اصلاح‌‌‌شده در مقیاس ماهانه با داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زمینی در تمامی ایستگاه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بررسی‌‌‌شده، ضریب همبستگی زیادی (بیشتر از 85/0) دارد و با اصلاح داده‌ی بارش  TRMM ضریب تبیین نیز بهبود یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

An Evaluation of the Accordance of Modified TRMM Satellite Precipitation Data with Observational Data in the Shapour Basin in the Fars Province

نویسندگان [English]

  • Bijan Ghahraman 1
  • Mohammad Reza Zangeneh Inaloo 2
  • Ali Reza Faridhoseini 3
1 Department of Water Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
2 Ferdowsi University of Mashhad
3 Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Precipitation is one of the main components of the hydrological cycle, and its data are required for the analysis of meteorological and hydrological models. Due to lack of rainfall data in spatial and temporal scales, this study was performed to evaluate the accuracy of the precipitation estimation by the TRMM Satellite and its modified form in the Shapour Basin in the Fars Province. The daily and hourly rainfall data of the Shapour Basin stations, 28 precipitation events (on an hourly basis), and the daily basic precipitation events (2011–2016) for 5 stations in Boushigan, Kazeroon, Chitti, Arjan, and Posghalat Plains located in the Kazeroon study area were used. The correlation coefficient, the root mean squared error, the probability of detection, the false alarm ratio, and the critical success index were calculated for both rainfall estimations. The results showed that the modified TRMM and TRMM models were not accurate enough on the hourly and daily bases, yet the correlation between the observational data on the hourly basis and the modified TRMM was higher than that of the TRMM. By modifying TRMM rainfall data, the TRMM correlation coefficient improved from 0.52 to 0.75, indicating a relative correlation between the TRMM rainfall data and the ground station data. The correlation coefficient of the estimated precipitation values obtained from the TRMM and TRMM satellites were corrected on a monthly basis, with the ground data at all the studied stations having a high correlation coefficient (greater than 0.85). Correction of the TRMM precipitation data, improved the coefficient of explanation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • accordance indices
  • precipitation estimation
  • TRMM satellite

مراجع

Abdollahi B, Hosseini-Moghari SM, Ebrahimi K. 2017. Assessment of satellite precipitation data from TRMM 3B42RT V7 and CMORPH in order to estimate precipitation in the Gorganrood Basin-Iran. Iran-Watershed Management Science & Engineering. 36(11):55–69. (In Persian).
Almazroui M. 2011. Calibration of TRMM rainfall climatology over Saudi Arabia during 1998-2009. Atmospheric Research. 99(2): 400–414.
Barani Zadeh A, Javanmard H, Behyar, A, Abedini K. 2011. Verifivation of precipitation estimation based on PERSIANN model with APHRODITE griding data in Iran. Iran Physics Conference. (In Persian).
Cheema MJM, Bastiaanssen WGM. 2012. Local calibration of remotely sensed rainfall from the TRMM satellite fordifferent periods and spatial scales in the Indus Basin.International Journal of Remote Sensing. 33(8): 2603–2627.
Chokngamwong R, Chiu LS. 2008. Thailand daily rainfall and comparison with TRMM products, Journal of Hydrometeorology. 9(2): 256–266.
Feidas H, Chrysoulakis N. 2008. Comparison of TRMM climate rainfall products and gauge observations over Greece. Proc. of the Third NASA/JAXA International Science Conference. Las Vegas, USA.
Gazanfari Moqhadam M, Alizadeh A, Mousavi Baygi M, Farid Hosseini A, Banayan Avail M. 2011. In order to compare interpolation methods used in forecasting models PERSIANN with daily rainfall data (Case study: Northern Khorasan). Journal of Soil and Water. 25(1): 215–207. (In Persian).
Ghahraman B, Zangeneh M, FaridHosseini A. 2018. Comparison of observed rainfall and satellite rainfall data PERSIANN and CMORPH interpolation methods in hourly and daily scale (Case study: Shapoor Basin), Journal of Water Resources Research. 14(4):1–12. (In Persian).
Hejazi Zadeh Z, Alijani B, Ziaeian P, Karimi M, Rafati S. 2012. Evaluation the TB43 setelite precipitation and its comparing based on kriging interpolation method. Iranian Remote Sensing & GIS. 4(3): 49–64. (In Persian).
Huffman GJ, Adler RF, Bolvin DT, Nelkin EJ. 2010. The TRMM multi-satellite precipitation analysis (TMPA). Satellite rainfall applications for surface hydrology, Journal of Hydrometeorology. 11(2): 3–22.
Javanmard S, Yatagai A, Nodzu MI, BodaghJamali J, Kawamoto H. 2010. Comparing high-resolution gridded precipitation data with satellite rainfall estimates of TRMM_3B42 over Iran. Adv. Geosci. 25: 119–125.
Joyce RJ, Janowiak JE, Arkin PA, Xie P. 2004. CMORPH: A Method that Produces global precipitation estimates from passive microwave and infrared data at high spatial and temporal resolution. Journal of Hydrology. 5:487–503.
Jung G, Wagner S, Kunstmann H. 2012. Joint climate–hydrology modeling: an impact study for the data-sparse environment of the Volta Basin in West Africa. Hydrology Research. 43 (1–2): 231–248.
Kawanishi T, Kuroiwa H, Kojima M, Oikawa K, Kozu T, Kumagai H, Okamoto KI, Okumura M, Nakatsuka H, Nishikawa K. 2000. TRMM precipitation radar. Advances in Space Research. 25(5): 969–972.
Khodadoust Siuki S, Saghafian B, Moazami S. 2017. Comprehensive evaluation of 3-hourly TRMM and half-hourly GPM-IMERG satellite precipitation products, International Journal of Remote Sensing. 38(2): 558–571.
Laouacheria F, Mansouri R. 2015. Comparison of WBNM and HECHMS for runoff hydrograph prediction in a small urban catchment. Water Resourses Management. 29: 2485–2501.
Moazami S, Golian S, Kavianpour MR, Hong Y. 2013. Comparison of PERSIANN and V7 TRMM Multi-satellite precipitation analysis (TMPA) products with rain gauge data over Iran. International Journal of Remote Sensing. 34(22): 8156–8171.
Moazami S, Golian S, Hong Y, Sheng C, Kavianpour MR. 2014. Comprehensive evaluation of four high resolution satellite precipitation products over diverse climate conditions in Iran. Hydrology Scince Journal, 61(2): 420–440.
Nastos PT, Kapsomenakis J, Philandras KM. 2016. Evaluation of the TRMM 3B43 gridded precipitation estimates over Greece, Atmospheric Research. 169: 497–514.
Omidvar K, Aslani A. 2009. Evaluation drought indices in the Zayandehrud Basin. 2nd National Conference on Drought Impact and its Management. Isfahan, Iran.
Sorooshian, S., K. Hsu, X. GAO, H.V. Gupta, B. Imam, and D. Braithwaite. 2000. Evaluation of PERSIANN system satellite-based estimates of tropical rainfall. Bulletin of American Meteorology Society, 81, 2035-2046.
Su F, Hong Y, Lettenmaier D. 2008. Evaluation of TRMM multisatellite precipitation analysis (TMPA) and its utility in hydrologic prediction in the La Plata Basin: Journal of Hydro Geomorphology. 4: 622–640.
Tao H, Fischer T, Zeng Y, Fraedrich K. 2017. Evaluation of TRMM 3B43 precipitation data for drought monitoring in Jiangsu Province, China, Journal of Water. 8: 135–148.
Wilks D S. 2011. Statistical methods in the atmospheric sciences, Vol. 100, Academic Press, 704 p.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 28 مرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 22 آبان 1397
  • تاریخ پذیرش: 07 آذر 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار