ارزیابی روش‌های نگاشت چندکی در تصحیح اریبی براوردهای بارش ماهواره TRMM در دوره رشد پوشش گیاهی (آوریل تا اکتبر) در استان کرمانشاه

نوع مقاله : مطالعه موردی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران

2 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

پوشش جهانی ماهواره TRMM امکان مناسبی برای استفاده از بارش براورد‌شده ماهواره مذکور در کشور فراهم نموده است. در ایران، مطالعات اندکی کارائی روش‌های پس‌پردازش را در تصحیح داده‌های بارش TRMM مورد بررسی قرار داده‌اند. هدف از این مطالعه، ارزیابی کارائی روش‌های نگاشت چندکی در بهبود داده‌های بارش TRMM در مقایسه با داده‌های زمینی است. برای این منظور، 10 روش نگاشت چندکی بر شبکه بارش TRMM در پهنه استان کرمانشاه در مقیاس زمانی ماهانه (ماه‌های آوریل تا اکتبر) طی دوره آماری 2005-2012 اعمال گردید. مبنای مقایسه، داده‌های بارش اندازه‌گیری شده در دوره زمانی مذکور در 13 ایستگاه همدید و 82 ایستگاه باران‌سنجی بود. نتایج نشان داد که قبل از اعمال روش‌های تصحیح، براورد بارش TRMM در مناطق مرتفع بیشتر و در مناطق پست و کم‌ارتفاع کمتر از مقادیر مشاهداتی در ایستگاه‌های زمینی است. به‌علاوه، مشخص شد که اختلاف بین بارش ماهواره‌ای و ایستگاه‌های زمینی در ماه‌های با بارش بیشتر (ماه آوریل و اکتبر) بسیار بیشتر از ماه‌های با بارش کمتر است. روش پارامتری تبدیل مقیاس با کمترین خطا به عنوان مناسبترین روش تصحیح معرفی شد. نتایج پس‌پردازش داده‌ها نشان داد که روش مذکور توانسته است دقت داده‌های بارش TRMM را بهبود دهد. به‌علاوه، ضریب همبستگی بین داده‌های زمینی و ماهواره‌ای بارش در محدوده 73/0 تا 94/0 (معنی‌دار در تراز 5 درصد) تغییر نمود، که بالاترین همبستگی‌ها در مقایسه بارش ایستگاه‌های سینوپتیک و TRMM به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Quantile Mapping Methods in Bias Correction of the TRMM Satellite’s Estimated Precipitation Data During Vegetation Growth Period (Apr-Oct) in Kermanshah Province

نویسندگان [English]

  • Javad Bazrafshan 1
  • Zahra Aghashariatmadary 2
  • Saeedeh Kamali 1
1 Dept. of Irrigation and Reclamation Engineering,, University of Tehran
2 Zahra Shariatmadari Assistant Prof., Irrigation & Reclamation Engrg. Dept. University of Tehran Karaj, Iran. Tel/Fax:+98-263-2241119
چکیده [English]

Global space coverage of the TRMM satellite imagery has provided a good opportunity to use the precipitation data estimated by this satellite in the country. Various studies have been conducted in the country to evaluate the accuracy of the above data in comparison to the measured data at ground stations. However, few studies have examined the efficacy of postprocessing methods in correcting TRMM precipitation data. The purpose of this study was to evaluate the performance of quantile mapping methods in improving TRMM precipitation data compared to ground data. For this purpose, 10 quantile mapping methods were applied to the gridded TRMM precipitation data in Kermanshah province on a monthly time scale (Apr-Oct) from 2005 to 2012. The ground precipitation data for the same time periods were collected from 13 synoptic weather stations and 82 rain gauges. The results showed that non-corrected estimations of TRMM precipitation data in the elevated (lowland) areas higher (lower) than the ground data. In addition, it was found that the difference between satellite- and ground-based estimates of precipitation in high-precipitation months was much greater than low-precipitation ones. The Parametric transformation of scale method with the least error, among the others, was introduced as the most appropriate quantile correction method. The results of data post-processing showed that the mentioned method could improve the accuracy of TRMM precipitation data. In addition, the correlation coefficient between ground measurements and satellite precipitation data varied in the range of 0.73 to 0.94 (significant at the 5% level), with the highest correlations obtained compared to the precipitation of synoptic and TRMM stations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Precipitation
  • Quantile Mapping
  • TRMM
  • Bias Correction
  • Kermanshah

مراجع

Badescu, V. 2008. Modeling soalr radiation at the earth surface. Verlag Berlin Heidelberg. Springer.
Darand, M., Amanollahi, J., Zandkarimi, S. 2017, Evaluation of the performance of TRMM Multi-satellite Precipitation Analysis (TMPA) estimation over Iran. Atmospheric Research, 190, 121–127.
Erfanian, M., Kazempour, S., Heidari, S. 2016. Calibration of TRMM Satellite 3B42 and 3B43 Rainfall Data in Iran's Climate Zones, Natural Geography Research, 48(2), 287-303. (In Farsi)
Ghafourian, H., Sanai nejad, S.H., Davari, K. 2013. Evaluation of TRMM Satellite Data in Drought Monitoring of Khorasan Razavi Province, Second International Conference on Environmental Hazards. (In Farsi)
Ghajarnia, N. Liaghat, A., Arasteh, P. D. 2015. Comparison and evaluation of precipitation estimation products in Urmia Basin-Iran, Atmospheric Research, 158(32), 50-65. (In Farsi)
Ha, K.-Ja, Jeon, E.-H., Oh, H.-Mi. 2007. Spatial and temporal characteristics of precipitation using an extensive network of ground gauge in the Korean Peninsula Atmosphere Research, 86, 330–339.
Hirpa, F.A., Gebremichael, M., Hopson, T. 2010. Evaluation of high-resolution satellite precipitation products over very complex terrain in Ethiopia. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 49(5), 1044-1051.
Javanmard, S., Yatagai, A., Nodzu, M.I., BodaghJamali, J., Kawamoto, H. 2010. Comparing high-resolution gridded precipitation data with satellite rainfall estimates of TRMM 3B42 over Iran. Advances in Geosciences, 25, 119-125. (In Farsi)
Karaseva, M., Prakash, S., Gairola, R.M. 2012. Validation of High Resolution TRMM-3B43 Precipitation Product Using Rain Gauge Measurements over Kyrgyzstan, Theoretical and Applied Climatology, 108(1-2), 147-157.
Katirai Borujerdi, P. S. 2013. Compare monthly rainfall, satellite and terrestrial data in network with high resolution on Iran, Geophysical Journal of Iran, 7(4), 149-160. (In Farsi)
Khalighi-Sigaroodi, S., Ghaljaee, E., Moghaddam Nia, A., Malekian, A., Zhang, F. 2019. Evaluation of TRMM-3B42V7 and PERSIANN-CDR daily-precipitation products for the southern slopes of Alborz mountains, IRAN. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing & Spatial Information Sciences. (In Farsi)
Mahdiha, A., Ghibi, A.H., Kharazmi, S. and Rihani parvari, M. 2013. Case Study variable contrast TRMM satellite rainfall estimate cumulative daily Tehran radar and rain-gauge stations, 18-20th Fifteenth Conference of Fluid Dynamics (Fluid), Bandar Abbass, IRAN.
Miri, M., Rahimi, M., Noroozo, A. 2019. Evaluation and comparison of GPM and TRMM daily precipitation with observed precipitation across Iran. Journal of Watershed Engineering and Management, 11(4), 972-983. (In Farsi)
Mohammadi, M., Vazifeh Doust, M. 2014. Investigate rainfall changes trend of the ground stations and TRMM satellite data throughout the province of Khorasan Razavi. The second National Conference on Water Crisis (climate change, water and the environment), 9-10 Sep, University of Shahrekord, Iran. (In Farsi)
Nastos, P.T., Kapsomenakis, J., Philandras, K. M. 2016. Evaluation of the TRMM 3B43 gridded precipitation estimates over Greece. Atmospheric Research, 169, 497-514.
‏Package qmap. 2016. Statistical Transformations for Post-Processing Climate Model output.
Ringard, J., Becker, M., Seyler, F., Linguet, L. 2015. Temporal and spatial assessment of four satellite rainfall estimates over French Guiana and North Brazil. Remote Sensing, 7(12), 16441-16459.
Sharifi, E., Steinacker, R., Saghafian, B. 2016. Assessment of GPM-IMERG and other precipitation product against gauge data under different topographic and climate conditions in Iran. International Journal of Remote Sensing, 8(2), 135, https://doi.org/10.3390/rs8020135
Shirvani1, A., Fakhari Zade Shirazi, E. 2014. Comparison of ground-based observation of precipitation with TRMM satellite estimations in Fars Province. Journal of Agricultural Meteorology, 2(2), 1-15. (In Farsi)
Turso, S., Paolella, S., Gabella, M., Perona, G. 2013. MicroRadarNet: a network of weather micro radars for the identification of local high-resolution precipitation patterns, Atmospheric Research, 119, 81–96.
Ward, E., Buytaert, W., Peaver, L., Wheater, H. 2011. Evaluation of precipitation products over complex mountainous terrain: A water resources perspective. Advances in Water Resources, 34(10), 1222-1231.
Zulkafli, Z., Mohd Zad, S. N., Muharram, F.M. 2018. Satellite Rainfall (TRMM 3B42-V7) Performance Assessment and Adjustment over Pahang River Basin, Malaysia. Journal of Remote sensing, 10(3), 38. https://doi.org/10.3390/rs10030388  
هواشناسی کشاورزی
دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 20
دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 20، پاییز و زمستان 1401
مهر 1401
صفحه 4-16

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار