ارزیابی تفکیک مکانی مدل های رقومی ارتفاعی بر دقت برآورد بارش در مقیاس سالانه

کاربران با بهره گیری از ایستگاه های باران سنجی داده های دقیقی از اندازه ی بارندگی را تهیه می کنند. با این حال، درون یابی داده های بارندگی به دلیل تغییرپذیری زمانی و مکانی دشوار است. ازاین رو ایستگاه های باران سنجی در بسیاری از مناطق پراکندگی مناسبی ندارند و این مشکل نیز در مناطق کوهستانی بیش تر است. در یک آبخیز کوهستانی، درک تعامل میان تفکیک پذیری مدل رقومی ارتفاعی (DEM) و متغیرهای آب و هوایی برای درون یابی دقیق مکانی میانگین بارندگی در بسیاری از مناطق ضروری است و از سوی دیگر نیاز به اطلاعات دقیقی در مدل سازی آب شناختی و بسیاری از بررسی های محیط زیستی و اقلیمی است. بر این اساس یکی از مشکلاتی که در بسیاری از مطالعات آب شناسی وجود دارد و همیشه بدون توجه به آن نقشه های بارشی تهیه می شود، تهیه ی نقشه ی بارش با استفاده از درون یابی و یا استفاده از مدل های رقومی ارتفاعی در دسترس است، که دارای خطای بارش برآوردی است.

در این پژوهش به منظور معرفی بهترین مدل رقوم ارتفاعی برای کاربران در تهیه ی نقشه ی شیب بارش از داده های 11 ایستگاه هواشناسی در استان کرمانشاه و چهار مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با تفکیک مکانی 30، 90، 1000 و 10000 متر که متداول ترین مدل های رقومی ارتفاعی در پژوهش ها هستند، استفاده شد. با استفاده از مدل وایازی خطی برازش داده شده میان بلندی هر ایستگاه و میانگین بارش 20 ساله، نقشه ی بارش سالانه برای استان کرمانشاه تهیه شد و سپس بر اساس معیارهای ارزیابی خطا بهترین مدل رقومی ارتفاعی در برآورد بارش مشخص شد.

نتایج این پژوهش نشان داد که در برآرود بارش مدل های رقومی ارتفاعی با اندازه ی سلولی 1000 و 10000 متر (R2 = 0.76, 0.81) در مقایسه با DEMهای با دقت مکانی 30 و 90 متری (R2= 0.75) دقت بیشتری داشتند. در بررسی ضریب نش - ساتکلیف (NS) مشخص شد که DEM با تفکیک مکانی 1000 متر (یک کیلومتر) با ضریب نشساتکلیف 0/76، سطح معنی داری 0/01 و ضریب همبستگی 0/81 در مقایسه با دیگر مدل های رقومی ارتفاعی دقت بیشتری داشت.

نتایج این پژوهش می تواند در برآرود و تعمیم بارش در مناطق فاقد ایستگاه و هم چنین در تهیه ی نقشه های بارشی در مناطقی که تعداد ایستگاه محدود است، استفاده شود. افزون بر این در روش های درون یابی تک متغیره که دقت مناسبی به دلیل در نظر نگرفتن فاصله های مکانی ندارند، استفاده شود. هم چنین با توجه به پستی بلندی پیچیده ی زمین و نبودن یکنواختی ایستگاه های هواشناسی در سطح کره ی زمین، برای برآورد بارش به کارگیری مدل های رقوی ارتفاعی با قدرت تفکیک مکانی زیادتر نیاز است که با حذف سطوح پستی بلندی های خطاساز دقت برآورد مدل های رقومی در ارزیابی پژوهش های بارش افزایش خواهد یافت.