باز سازی نواقص آماری
با توجه به اینکه تاریخ تاسیس ایستگاههای یک منطقه یکسان نیست و از طرف دیگر نقایص احتمالی داده ها، برداشت غلط آمارها و حذف آن توسط کارشناس کنترل، تخریب ایستگاه ها در اثر سوانح طبیعی مانند سیل، زلزله و… و یا تعطیلی این ایستگاهها در اثر جنگ موجب شده که برای یک پایه زمانی مشخص، آماری کامل وجود نداشته باشد به همین دلیل بازسازی آمارهای ناقص اجباری است که از روشهای زیر استفاده شد.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
الف: روش ایستگاه معرف
ب: روش نسبت نرمال
ج: روش همبستگی بین ایستگاه ها
د: روش محور مختصات
در این مطالعه از روش همبستگی بین ایستگاهها برای بازسازی آمارهای ناقص استفاده شد. در این روش ایستگاه ناقص با ایستگاه شاهد که در سالهای ناقص دارای آمار کامل تر بوده و همچنین بالاترین ضریب همبستگی را با ایستگاه ناقص داشته باشد، استفاده شد [۴۵]. و نواقص آماری ایستگاههای دیگر نیز با روش مذکور با بهره گرفتن از این ایستگاهها صورت پذیرفت.
جهت اطمینان از صحت و دقت باز سازی نواقص آماری، میانگین، انحراف معیار و ضریب تغیرات ایستگاههای ناقص قبل و بعد از بازسازی داده ها با هم مقایسه شدند.
درونیابی[۴۳]
الف: انتخاب مناسب ترین روش درون یابی
انتخاب روش درونیابی تحت تاثیر عوامل زیادی است که در درجه اول به طبیعت متغیر و تغییرات مکانی آن وابسته است. از فاکتورهای مهم برای انتخاب روش درونیابی، دقت اندازه گیری میباشد. جهت درونیابی داده های هواشناسی در منطقه ابتدا سه روش کرجینگ، کوکرجینگ و عکس فاصله وزنی که مناسبترین و پرکاربردترین روشها برای درونیابی هسستند همچنین با توجه به فیزیک پدیده و با آگاهی از تئوری روشها انتخاب شد. با بهره گرفتن از نرم افزار ArcGIS 9.2 مقادیر برآوردی برای هر ایستگاه با روش های منتخب شده محاسبه شد. مقادیر برآوردی برای هر روش با مقادیر برداشت شده در هر ایستگاه با روش مقایسه میانگین، مقدار ضریب همبستگی، انحراف معیار، انحراف از میانگین و مقدار ریشه دوم میانگین مربع خطا[۴۴] مورد ارزیابی قرار گرفت [۷].
- ریشه دوم میانگین مربع خطا (RMSE):
برای هر یک از نقاط مشاهدهای، که معمولا تنها ابزار مقایسه میباشند، تخمینی با به کارگیری روش های درونیابی انجام میگیرد و سپس مقدار تخمین با مقدار مشاهدهای با رابطه (۳-۳) مقایسه میگردد. در این تحقیق سه روش انتخابی اولیه برای درونیابی داده ها با معیار ریشه دوم میانگین مربع خطا مورد ارزیابی قرار گرفت.
این معیار از رابطه (۳-۳) محاسبه شده و هر قدر مقدار RMSE به صفر نزدیکتر باشد بیانگر خطای کمتر روش و دقت بیشتر آن در درونیابی داده های هواشناسی میباشد (۲).
رابطه(۳-۳)
که در آن
Xi متغیر مورد نظر
(Xi) ٭Z مقدار برآورد شده در Xi
(Xi) ٭Z مقدار مشاهده شده در Xi
n تعداد نقاط با متغیر مشاهدهای
ب: مناسبترین اندازه شبکه سلولی
یکی از عوامل اساسی که دقت مدل را تحت تاثیر قرار میدهد اندزه پیکسل یا اندازه شبکه بندی برای درونیابی داده های مشاهدهای میباشد. کاهش اندازه سلولهای شبکه بندی دقت مدل را افزایش می دهد اما کاهش بیش از مقدار مجاز اندازه سلول باعث اغراق آمیزی آن میگردد.
برای تشخیص اولیه مناسبترین اندازه شبکه سلولی جهت میانیابی داده های هواشناسی، اقدام به درونیابی داده های بارندگی سالانه با اندازه پیکسلهای مختلف ۳، ۴، ۵، ۶، ۸، ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰، ۶۰، ۷۰، ۸۰، ۹۰، ۱۰۰ کیلومترمربع گردید. به همین منظور میانگین داده های دورنیابی شده با اندازه مختلف پیکسل محاسبه و نمودار آن شکل (۴-۱۱) رسم گردید. برای تشخیص مناسبترین اندازه شبکه بندی برای منطقه اطلاعات و داده های که از روش میانیابی برای نقاط مجهول بدست آمده بررسی گردید تا اندازه شبکه ای سلولی با کمترین میزان خطا بدست آید. در هر منطقه تعداد ایستگاههای باران سنجی بسیار بیشتر از ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی است، لذا از این ایستگاهها برای تعیین بیشترین همبستگی بین بارندگی سالانه داده های میانیابی شده با داده های برداشت شده از ایستگاه ها استفاده شد. برای تعیین اندازه شبکه یا پیکسل مناسبتر، نقشه داده های درونیابی شده با نقشه ایستگاههای سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی منطبق گردید شکل (۳-۷). سپس ارقام نقاطی که در دو نقشه با هم منطبق بود یا تقریبا نزدیک به هم هستند استخراج گردید. جهت بررسی داده های بدست آمده و تعیین اندازه پیکسل مناسبتر، آنالیز مقایسه میانگین بر روی داده ها انجام گرفت تا مقادیر انحراف معیار، انحراف از میانگین، ضریب همبستگی را محاسبه شد و همچنین مقدار RMSE برای داده های اندازه شبکه های سلولی مختلف محاسبه گردید.
د: درونیابی داده ها
جهت مطالعات اقلیمی استان، داده های تخمین زده شده در سطح کل استان مورد نیاز است. برای درونیابی پارامترهای اقلیمی موجود در ۲۶ ایستگاه هواشناسی منتخب جدول (۳-۴) که به نحوی با اقلیم منطقه در ارتباط هستند را با مناسبترین روش درونیابی به کل سطح استان تعمیم داده شد. درونیابی با نرم افزار Surfer 10 انجام شد.
جدول (۳-۴): پارامترهای اقلیمی موجود در ۲۶ ایستگاه هواشناسی منتخب
شرح متغیرها | تعداد متغیرها | مخفف |
میانگین بارش ماهها، سالانه و فصول (میلیمتر) | ۱۷ | PR |
تعداد روزهای بارانی ماههای سال و سالانه (روز) | ۱۳ | RD |
تعداد روزهای بارانی بیشتر از یک میلیمتر ماههای سال و سالانه (روز) | ۱۳ |
[چهارشنبه 1400-09-24] [ 11:59:00 ب.ظ ]
|