پایش خشکسالی مبتنی بر داده‌های سنجش از دور شهر تهران بر اساس SPI ناپارامتریک

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، واحد غرب تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

doi
10.22059/jwim.2024.378794.1171
چکیده

امروزه پدیده خشک‌سالی یک رخداد مخاطره­آمیز در مناطق مختلف جهان از جمله ایران به‌شمار می­رود. مدیریت این پدیده، لزوم پایش خشک‌سالی و استفاده از ابزارهای سنجش از دور را به‌منظور تعیین شدت و زمان خشک‌سالی ایجاب می­کند. در مطالعه حاضر، خشک‌سالی محدوده مطالعاتی شهر تهران براساس داده‌های بارش مشاهداتی و سنجش از دور تعیین گردیده است. در این راستا، تولیدات بارش ماهواره TRMM در بازه سال­های ۱۹۹۸ تا 2019 با استفاده از ابزار کدنویسی در Google Earth Engine استخراج شد. سپس خشک‌سالی منطقه براساس شاخص استاندارد شده بارش (SPI) ناپارامتریک و داده‌های بارش مشاهداتی و سنجش­ از ­دور برای مقیاس­های زمانی سه، شش و 12 ماهه پایش گردید. در این زمینه، ارتباط میان بارش ماهواره­ای و مشاهداتی با استفاده از روش بوت‌استرپ محاسبه و تحلیل شد. سپس، با استفاده از دو معیار RMSE و NS خطای برآورد بارش و خشک‌سالی محاسبه‌شده براساس تولیدات ماهواره TRMM تعیین گردید. نتایج اعتبارسنجی نشان دادند SPI محاسباتی براساس داده‌های بارش TRMM در مقیاس شش­ماهه دارای خطای کم‌تری می­باشد. با توجه به یافته‌ها، مقادیر RMSE و NS در برآورد خشک‌سالی شش­ماهه به‌ترتیب برابر 873/0 و 028/0 است. به­علاوه، به­منظور بررسی دقیق­تر محصولات بارش ماهواره TRMM و داده‌های بارش اندازه­گیری‌شده، با استفاده از روش­های آماری اسپیرمن، کندال، دو رشته‌ای نقطه‌ای و پیرسن، همبستگی میان خشک‌سالی زمینی و ماهواره­ای در مقیاس­های مختلف برآورد شد. نتایج نشان دادند با افزایش مقیاس زمانی تخمین خشک‌سالی هواشناسی، همبستگی بین داده‌های ماهواره­ای و زمینی افزایش می­یابد.