استخدام بيانات مستشعرات هطول الأمطار لتحسين تقديرات هطول الأمطار

تُعد تقديرات هطول الأمطار الدقيقة ذات الدقة المكانية والزمانية العالية أمراً بالغ الأهمية لتطبيقات تصريف المياه في المناطق الحضرية، وإذا تم تعديلها وفقاً للملاحظات الأرضية، فإن بيانات رادار الطقس لديها إمكانات لهذه التطبيقات.

مع ذلك، غالبًا ما تكون كثافة مقاييس الأمطار المستخدمة في المعايرة متفرقة وغير منتظمة التوزيع مكانيًا. توفر أجهزة استشعار هطول الأمطار المتاحة كثافة أعلى من الملاحظات الأرضية، ولكن غالبًا بدقة منخفضة أو غير معروفة لكل محطة على حدة. تُبين هذه الورقة البحثية دمج البيانات من رادار الطقس، ومحطات الأرصاد الجوية الشخصية، ووصلات الميكروويف التجارية في منتج متكامل لهطول الأمطار. وقد ثبت أن دمج تقديرات هطول الأمطار المتاحة يُحسّن دقة هذه الملاحظات من خلال خوارزمية لمراقبة الجودة. في هذه الدراسة، نُبين أن دقة تقديرات هطول الأمطار تتحسن بشكل ملحوظ عند دمج بيانات هطول الأمطار المتاحة وبيانات رادار الطقس، مقارنةً بدقة كل منتج من منتجات هطول الأمطار على حدة دون دمج. وقد تم الحصول على قيم كفاءة ناش-سوتكليف (NSE) تصل إلى 0.88 لمنتجات هطول الأمطار المدمجة المتراكمة يوميًا، بينما تتراوح قيم NSE لمنتجات هطول الأمطار الفردية من -7.44 إلى 0.65، ولوحظت اتجاهات مماثلة لقيم جذر متوسط ​​مربع الخطأ (RMSE). لدمج بيانات رادار الطقس وبيانات هطول الأمطار المتاحة، يُقدَّم نهجٌ جديدٌ يُعرف باسم "تعديل الانحياز باستخدام الوسيط المتحرك". بتطبيق هذا النهج، يتم استخلاص منتجٍ عالي الأداء لبيانات هطول الأمطار بشكلٍ مستقلٍ عن مقاييس المطر التقليدية عالية الجودة، والتي تُستخدم في هذه الدراسة فقط للتحقق المستقل. إضافةً إلى ذلك، يُبيَّن أنه يُمكن الحصول على تقديراتٍ دقيقةٍ لهطول الأمطار من خلال دمج البيانات على فتراتٍ زمنيةٍ أقل من يومية، مما يُؤكد أهمية الدمج في التنبؤات الآنية والتطبيقات شبه الآنية.