كاربرد روش هاي زمين آمار در بهينه يابي و تقويت شبكه ي ايستگاه هاي باران سنجي استان كردستان جهت افزايش صحت مدل سازي هاي هيدرولوژيك

The Application of the Geo-statistical Methods in Optimizing and Strengthening the Network of the Rain Gauge Stations in Kordestan Province

بارندگي به عنوان اصلي ترين ورودي در مدل سازي هاي هيدرولوژيك محسوب مي شود. شبكه ي كارآمد ايستگاه هاي باران سنجي، شبكه اي است كه از تراكم مناسبي برخوردار بوده و در نقاط فاقد ايستگاه، برآورد مطلوبي از بارش داشته باشد. به منظور بهينه سازي موقعيت ايستگاه هاي باران سنجي روش هاي متفاوتي ارايه شده كه در اين ميان روش هاي زمين آمار به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرند. تحقيق حاضر با هدف ارزيابي وضعيت ايستگاه هاي باران سنجي استان كردستان و بهينه سازي موقعيت اين ايستگاه ها با استفاده از روش هاي زمين آمار صورت گرفته است. در اين تحقيق و در راستاي ارزيابي دقت روش هاي مختلف درون يابي مشخص شد كه روش Ordinary Kriging با مدل تابع Circular نسبت به ساير مدل ها از اعتبار بيشتري برخوردار بوده و مناسب ترين روش درون يابي پراكنش بارش در استان كردستان مي باشد. در ادامه به منظور بهينه يابي و برآورد خطاي ايستگاه هاي موجود از داده هاي بارش 145 ايستگاه هواشناسي استفاده گرديده است و با تـوجه بـه وسعت زياد منطقه ي مورد مطالعه و تغييرات زياد داده هاي بارش، ناحيه بندي منطقه يا خوشه بندي ايستگاه ها صورت گرفت و كل منطقه به 8 خوشه تقسيم شده است. نتايج حاصله از بهينه يابي بر مبناي ضريب تغييرات كريجينگ نشان مي دهد كه با اضافه شدن 17 ايستگاه پيشنهادي جديد به شبكه ي باران سنجي موجود در اين استان، مقـادير ضـريب تغييـرات مكـاني بـارش سـالانه از بخش هاي مركزي تا جنوبي بين 0.21 تا 6.67 درصد و در نواحي غربي نزديك به 12 درصد كاهش مي يابد. نتايج پژوهش حاضر به منظور كاربرد روش هاي زمين آمار در بهينه يابي از اهميت بالايي برخوردار بوده و نقشه هاي توليد شده نيز براي سازمان هاي اجرايي (وزارت نيرو، سازمان هواشناسي و ...) از ارزش كاربردي بالايي برخوردار هستند.

Rainfall is counted as the main entrance in hydrologic modeling. Efficient network of the rain gauge stations are the ones having an appropriate density and favorable estimations of rainfall in locations without any station. In order to optimize the position of the rain gauge stations, different methods have been proposed, among which the geo-statistical methods are widely used. The present study aimed to assess the status of the rain gauge stations of Kordestan Province, and to optimize their position based on geo statistical methods. In this study, in order to evaluate the accuracy of various interpolation methods, the Ordinary Kriging method with circular function was detected to be more credible compared to other models and that it was the most suitable interpolation method in the distribution of rainfall in the province. Furthermore, in order to optimize and estimate the errors of the current stations, the precipitation data from 145 meteorological stations were used, and given the sheer size of the study area and great changes to rainfall data, area segmentation or clustering of the stations was done, and the whole area was divided into 8 clusters. The results of the optimization based on the Kriging coefficient of variation indicated that, by the addition of new 17 proposed stations to the rain gauge network in the province, the values of spatial coefficient of variation of annual rainfall has decreased between 0.21 to 6.67 percent, and close to 12% from the central to the south, and in western areas, respectively. The results of this study have a great importance on the use of geo-statistical methods in optimization, and the generated maps are of high practical value for the executive agencies (Ministry of Energy, the National Weather Service, etc.).