تحلیل فضایی و بهینه سازی شبکه ی ایستگاه های باران سنجی استان کردستان با استفاده از واریانس خطای کریجینگ

Abstract

در راستای برداشت دقیق دادههای بارش به عنوان مهمترین ورودی مدلسازی‌های هیدرولوژیکی، شبکه‌ی باران‌سنجی نقش اساسی را ایفا می‌کند. با طراحی شبکه‌ی بارانسنجی بهینه می‌توان با حداقل هزینه و عدم اطمینان داده‌های بارش را برداشت نمود. به منظور بهینه‌یابی ایستگاه‌های باران‌سنجی روش‌های متفاوتی ارایه شده که در این میان روش‌های زمین آمار به گستردگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تحقیق حاضر وضعیت ایستگاه­های باران‌سنجی استان کردستان و پتانسیل بهینه‌سازی موقعیت آنها را با استفاده از روش‌های زمین آمار بر مبنای واریانس خطای کریجینگ و با در نظر گرفتن توپوگرافی منطقه بررسی نموده است. در این تحقیق به منظور تحلیل فضایی و برآورد واریانس خطا از داده‌های بارش 145 ایستگاه هواشناسی در بازه‌ی زمانی (2013-2001) و نقشه‌­ی رقومی ارتفاع ماهواره‌ی SRTM استفاده گردیده و با توجه به وسعت زیاد منطقه‌ی مورد مطالعه و تغییرات زیاد داده­‌های بارش، ناحیه‌بندی منطقه یا خوشه‌بندی ایستگاه­ها صورت گرفته است. نتایج پژوهش نشان می‌­دهد که ارتفاعات بیشترین سهم را در ایجاد خطای برآورد بارش داشته و با حذف ایستگاه‌هایی که در موقعیت مناسبی واقع نشده‌اند میتوان هزینه‌ی نگهداری ایستگاهها را کاهش داد؛ همچنین با حذف یا جابجایی 8 ایستگاه از ایستگاه‌های موجود و اضافه نمودن 28 ایستگاه جدید به شبکه‌ی باران‌سنجی، مقادیر میانگین واریانس خطا 11% کاهش می‌یابد که بیشترین کاهش در بخش‌­های مرکزی استان با 24.03% می‌باشد. نتایج پژوهش حاضر به منظور کاربرد روش‌های زمین آمار در تحلیل فضایی و بهینه‌سازی ایستگاه‌های باران‌سنجی در نواحی کوهستانی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و نقشه‌های تولید شده نیز برای سازمان‌های اجرایی (نظیر سازمان هواشناسی، وزارت نیرو و ...) از ارزش کاربردی بالایی برخوردار هستند.

Keywords

• بهینه سازی
• زمین آمار
• واریانس خطا
• شبکه ی باران سنجی
• استان کردستان