نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی کارایی پایگاه‌های داده بارش برای حوضه‌های آبریز کوچک (مطالعه موردی: حوضه آبریز کارده)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
چکیده
پایگاه‌های داده بارش یکی از منابع ارزشمند برای تامین داده در مناطقی هستند که دارای کمبود اطلاعات مشاهداتی می‌باشند. با این وجود، کارایی اطلاعات دریافتی از این پایگاه‌ها معمولا در مقیاس‌های بزرگ مورد ارزیابی قرار گرفته است. از این رو در مطالعه حاضر، عملکرد سه پایگاه داده بارش شامل GPCC، MSWEP و TerraClimate در تخمین بارندگی ماهانه در حوضه آبریز کارده مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، داده‌های بارش شش ایستگاه زمینی فعال در منطقه گردآوری و با داده‌های ماهانه این سه پایگاه طی یک دوره زمانی30 ساله از 1990 تا 2019 مقایسه شدند. برای تحلیل دقت این پایگاه داده‌ها از چهار شاخص آماری شامل ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب کارایی نش-ساتکلیف (NSE)، ضریب تعیین (R^2) و ضریب باقی مانده (CRM) استفاده شد. همچنین به منظور تبیین دقیق‌تر نتایج، از نمودارهای عنکبوتی برای بررسی همبستگی ماهانه، نمودارهای جعبه‌ای برای مقایسه توزیع شاخص‌ها و نمودار تیلور برای تحلیل ترکیبی خطا و انحراف معیار استفاده گردید. نتایج حاصل نشان داد که مقدار شاخص‌های ارزیابی پایگاه داده GPCC شامل RMSE، CRM، NSE و R^2 برای متوسط حوضه آبریز کارده به ترتیب 51/7، 07/0-، 71/0 و 74/0 می‌باشد که بالاترین همخوانی را با داده‌های مشاهداتی داشته و عملکرد بهتری نسبت به دو پایگاه دیگر ارائه داده است. پایگاه داده MSWEP عملکرد متوسط و قابل قبول داشت، در حالی که TerraClimate در بازنمایی ویژگی‌های آماری بارش منطقه از دقت کمتری برخوردار بود. براین اساس، استفاده از داده‌های پایگاه GPCC برای مطالعات بارش در مقیاس حوضه‌ای در حوضه آبریزکارده پیشنهاد می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Performance Assessment of Precipitation Databases for Small Watersheds (Case Study: Kardeh Watershed)

نویسندگان English

faeze azimi 1
Fereshteh Modaresi 2
Hossein, Banejad 3
Alireza Araghi 3
1 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad.
3 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

Rainfall databases are valuable sources of information for regions with limited observational records. However, the performance of these datasets has typically been assessed at large spatial scales. Therefore, the present study evaluated the performance of three rainfall databases GPCC, MSWEP and TerraClimate for estimating monthly precipitation in the Kardeh watershed. For this purpose, rainfall data from six active ground stations in the studied area were collected and compared with the monthly data of the three databases over the period 1990–2019. To assess their accuracy, four statistical indices including Root Mean of Square Error (RMSE), Nash–Sutcliffe efficiency (NSE), coefficient of determination (R²), and Coefficient of Residual Mass (CRM) were applied. In addition, spider charts were used to examine monthly correlations, box plots to compare the distribution of indices, and a Taylor diagram to analyze the combined error and standard deviation. The results showed that the GPCC database exhibited the best agreement with the observational data, with RMSE, CRM, NSE, and R² values of 7.51, -0.07, 0.71 and 0.74, respectively, demonstrating superior performance compared with the other two datasets. MSWEP provided moderate and acceptable performance, whereas TerraClimate showed lower accuracy in representing the statistical characteristics of regional rainfall. Accordingly, the use of GPCC data is recommended for precipitation studies at the watershed scale in the Kardeh watershed.

کلیدواژه‌ها English

Precipitation
Kardeh Basin
GPCC
MSWEP
Terra Climate

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 دی 1404