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