ارزیابی داده‌های واسنجی‌شده بارندگی ماهوارهTRMM در پایش خشک‌سالی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم ومهندسی آب ، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه بیرجند

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجند

3 داﻧﺸﺠﻮی دﮐﺘﺮیﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ آﺑﺨﯿـﺰدارای، داﻧﺸـﮑﺪه ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ، داﻧﺸﮕﺎه ﮐﺎﺷﺎن

چکیده

خشک­سالی از پدیده­های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی و در همه مناطق کره زمین به وقوع می­پیوندد. اما اثرات و فراوانی آن در رژیم­های خشک و نیمه­خشک بیش­تر نمایان می­شود. پایش خشک­سالی از عوامل مهم و کلیدی در مدیریت خشک­سالی، به ویژه در مناطق مستعد و در معرض خطر است. این تحقیق با هدف ارزیابی تصاویر واسنجی شده TRMMدر تهیه نقشه­های SPI در استان­های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی انجام شد. برای این منظور نقشه­های SPI در مقیاس­های 3، 6، 9 و 12 ماهه برای سال­های 1380 تا 1395 تهیه گردید. برای ارزیابی این نقشه­ها از آمار 14 ایستگاه همدیدی واقع در منطقه استفاده شد و پس از محاسبه شاخص خشک­سالی توسط داده­های ایستگاهی، نقاط متناظر این ایستگاه­ها از نقشه­های SPI استخراج گردید. برای بررسی اعتبار نقشه­های تهیه شده، از شاخص­های مطابقت شامل FAR و SR استفاده شد. از محاسبه معیارهای مطابقت و مقایسه کلاس­های خشک­سالی معلوم شد تطابق بسیار خوبی میان شاخص SPI برآورد شده با تصاویر ماهواره و داده­های زمینی وجود دارد. در SPI شش و نه ماهه مطابقت بیش از 80 درصدی و در مقیاس سه و 12 ماهه به ترتیب تشابه73 و 61 درصدی ملاحظه گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating calibrated rainfall data obtained from the TRMM satellite for monitoring drought

نویسندگان [English]

  • mehdi dastourani 1
  • abbas khashei 2
  • sahar Babaei Hessar 3
1 Assistant Prof., Dept. of Water Engineering, University of Birjand
2 Associate Professor university of birjand, Avini street, birjand city, soth khorasan province,iran
3 Ph.D Student of Watershed Management Engineering Department, Faculty of Natural Resources, Kashan University
چکیده [English]

Drought is aclimatic phenomenon that can occur in all climatic conditions and in all parts of the planet.But its effects and abundance appear more in dry and semi-dry zones.Drought monitoring is one of the key factors in drought management,especially in vulnerable areas.The purpose of this study was to evaluate the TRMM calibrated images and to prepare SPI maps.The purpose of this study was to evaluate the TRMM calibrated images in the preparation of SPI maps. For this purpose, SPI maps were prepared at intervals of 3,6,9 and 12 months. To evaluate these maps, the statistics of 14 stations were usedin the region.Aftercalculatingthe drought index by the station’s data, the corresponding points of these stations were extracted from the SPI maps.To verify the validity of the maps, certain criteria for conformity were used such as the FAR and SR.By calculating the conformity index and comparing the drought categories, it was found that there is a very good agreement between the SPI index with satellite imagery and ground data. The SPI of the sixth and ninth month showed a conformity of more than 80%, while the SPI of the third and twelfth month showed conformities of 73% and 61%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • TRMM images
  • Drought
  • conformity index
  • SPI Index

اکبری ینگه قلعه،م. 1392. کارایی و دقت داده‌های سنجنده‎3B42 ماهواره TRMM در برآورد بارش روزانه، ماهانه و فصلی خراسان­رضوی (پایان­نامه کارشناسی ارشد)، دانشگاه فردوسی مشهد. مشهد، ایران.

حجازی­زاده،ز.، جوی­زاده،س. 1389. مقدمه­ای بر خشک­سالی و شاخص­های آن. تهران، انتشارات سمت، چاپ اول، 358 ص.

خدایی،م.،, شاد،ر.، مقصودی مهرانی،ی.، قائمی،م. 1395. تعیین یک شاخص بهینه چند سنسوره سنجش از دوری به منظور ارتقا فرآیند پایش زمان واقعی خشک­سالی در مناطقی با پوشش اراضی ناهمگن، اکوهیدرولوژی. 3. 3: 439-454.

عرفانیان،م.، وفایی،ن.، رضائیان­زاده،م. 1393. ارایه یک روش نوین برای ارزیابی ریسک خشک­سالی استان فارس با تلفیق داده­های ماهانه بارندگی ماهواره TRMM و داده­های شاخص پوشش گیاهیNDVI  سنجنده Terra/MODIS، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 46: 1. 93-108.

مددی،غ.، حمزه،س.، و نوروزی،ع،ا. 1394. ارزیابی بارش درمقیاس­های روزانه، ماهانه و سالانه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای (مطالعه موردی: حوزه مرزی غرب ایران). مجله سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی. 6.2: 74-59.

Adjei,K.A., Ren,L., Appiah-Adjei,E.K., Kankam-Yeboah,K., Agyapong,A.A. 2011. Validation of TRMM data in the Black Volta Basin of Ghana. Journal of Hydrologic Engineering. 17.5:647-54.

Alexakis,D., Tsanis,I. 2016. Comparison ofmultiple linear regression and artificial neural network models for downscaling TRMM precipitation products using MODIS data. Environmental Earth Sciences. 75.14:1-13.

Blenkinsop,S., Fowler,H. 2007. Changes in drought frequency, severity and duration for the British Isles projected by the PRUDENCE regional climate models. Journal of Hydrology. 342.1:50-71.            

De Marchi,C. 2006. Probabilistic estimation of precipitation combining geostationary and TRMM satellite data: Georgia Institute of Technology.

 Gómez,M.S. 2007. editor Spatial and temporal rainfall gauge data analysis and validation with TRMM microwave radiometer surface rainfall retrievals. ITC.

Guofeng,Z., Dahe,Q., Yuanfeng,L., Fenli,C., Pengfei,H., Dongdong,C. 2017. Accuracy of TRMM precipitation data in the southwest monsoon region of China. Theoretical and applied Climatology. 129.1-2:353-62.

Habib,E., Henschke,A. 2009. Adler RF. Evaluation of TMPA satellite-based research and real-time rainfall estimates during six tropical-related heavy rainfall events over Louisiana, USA. Atmospheric Research. 94.3:373-88.

 Huffman, G.J. and Bolvin, D.T. 2013. TRMM and other data precipitation data set documentation. NASA, Greenbelt, USA, 28.

Islam,M.N., Das,S., Uyeda,H. 2010. Calibration of TRMM derived rainfall over Nepal during 1998–2007. Open Atmosphere Science Journal. 4:12-23.

Li,J., Ruan,H., Li,J., Huang,S. 2010. Application of TRMM precipitation data in meteorological drought monitoring. Journal of China Hydrology. 30.4:43-6.

Liang,S., Li,X., Wang,J. 2012. Advanced remote sensing: terrestrial information extraction and applications: Academic Press.

McKee,T.B., Doesken,N.J., Kleist,J. 1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. Paper presented at the Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology.

Scheel,M., Rohrer,M., Huggel,C., Villar,D.S., Silvestre,E., Huffman, E. 2011. Valuation of TRMM Multi-satellite Precipitation Analysis (TMPA) performance in the Central Andes region and its dependency on spatial and temporal resolution. Hydrology Earth System Science Discuss. 7.5:8545-86.

Zang,W., Ruan,B., Li,J., Huang,S. 2010. Analysisof extraordinary meteorological drought in Southwest China by using TRMM precipitation data. Journal of China Institute Water Resource Hydropower Resource. 8.2:97-106.

Zeng,H., Li,L., Li,J. 2012. The evaluation of TRMM Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA) in drought monitoring in the Lancang River Basin. Journal of Geographical Scienc. 22.2: 273-82.

Wilhite,D.A. 2000. Drought as a natural hazard: concepts and definitions.