POROVNÁNÍ SRÁŽKOVÝCH ÚHRNŮ S RADAROVÝMI DATY

Prezentace na téma: "POROVNÁNÍ SRÁŽKOVÝCH ÚHRNŮ S RADAROVÝMI DATY"— Transkript prezentace:

1 POROVNÁNÍ SRÁŽKOVÝCH ÚHRNŮ S RADAROVÝMI DATY
Řešitel: Bc. Monika Kaňoková Vedoucí práce: Ing. Lucie Juřikovská

2 Úkoly a cíle Rešerše Statistická analýza vstupních dat
Interpolace vstupních dat vybranými metodami Porovnání výsledků interpolací Tvorba výstupů

3 Způsoby získávání srážkových dat
Klasická měření Meteorologické radiolokátory Meteorologické družice

4 Klasická měření Široká pozorovací síť ČHMÚ: Výhody: Nevýhody
Srážkoměrné stanice - ruční (převážně dobrovolníci) Klimatologické - zautomatizovaná Výhody: Poměrně značná přesnost v lokalitě měření Nevýhody Pouze bodové údaje, nejsou spojité

5 Meteorologický radiolokátor
Zjišťování rozložení okamžitých intenzit atmosférických srážek Do 100 – 200 km U silných bouřek až 250 km Princip: schopnost srážkových částic rozptylovat elektromagnetické záření v atmosféře

6 Výhody a nevýhody radarů
Plošné pokrytí Dobré prostorové i časové rozlišení dat Okamžitý přehled o pohybu a struktuře srážkových systémů (krátkodobé předpovědi) Nevýhody: Se vzrůstající vzdáleností se radarový paprsek vlivem zakřivení Země vzdaluje od povrchu (horizontální paprsek ve vzdálenosti 130 km je 1 km, 185 km - 2 km atd.) -> radiolokační odrazivost většiny meteorologických cílů přitom obvykle rychle klesá s výškou.

7 Výhody a nevýhody radarů
Svazek paprsků se s rostoucí vzdáleností rozšiřuje, nebývá již homogenně zaplněn srážkovými částicemi citlivost radaru se vzdáleností klesá Se vzdáleností se také zvyšuje pravděpodobnost výskytu útlumu ve srážkách, ležících na dráze svazku.

8 Radary v ČR Gematronik: skalky u Protinavova (střední Morava)
EEC: Brdy – Praha (2000) Dříve radar MRL-5 Praha Libuš Pokrytí ČR radary

9 Datové zdroje Programový produkt Zdroj ČHMÚ: ArcGIS 9.2 Srážkové úhrny
Radarová sumace Programový produkt ArcGIS 9.2 Extense Geostatistical analyst

10 Zájmové území

11 Statistická analýza Ověření normální distibuce
Histogram, kvantilově-kvantilový graf Analýza trendu Semivariogram – průzkum prostorové autokorelace

12 Interpolace Odhad neznámých hodnot na základě známých
Důležité kritérium pro rozdělení metod: zda zachovává původní hodnoty -> exaktní metody Zda dochází k vyhlazení hodnot i v místě se známou hodnotou -> aproximační metody (vyhlazovací) Dělení metod: deterministické a geostatistické

13 Interpolační metody Použité interpolační metody:
Metoda inverzních vzdáleností IDW (exaktní) Využívá váženého lineárního průměru Poměrně rychlá Nevýhoda: tendence tvorby koncentrických izolinií kolem původních hodnot (tzv. buličí oči). Nastavení parametrů u IDW

14 Krigování (aproximační)
Odhady počítány na základě vážených lineárních průměrů pro každé místo optimalizována soustava vah tak, aby měl výsledný odhad co nejmenší chybu (rozptyl odhadu). Jednoduché krigování Základní krigování

15 Mapové výstupy Tabulkové výstupy
Porovnávání srážkových úhrnů a radarových odhadů 3 hodiny x 3 metody Porovnání chyb Srážky: 3 hodiny x 2 metody Radar: 3 hodiny x 2 metody -> celkem 21 výstupů Tabulkové výstupy Přehled známých hodnot a odhadů u jednotivých metod

16 Porovnání výsledů Ověření výsledků pomocí bumerangového testu
Střední kvadratická chyba (Root-Mean-Square Error RMSE) Musí být co nejnižší Menší RMSE u radarů!!

17 Metoda inverzních vzdáleností
Mapové výstupy Metoda inverzních vzdáleností

18 Metoda základního krigování
Mapové výstupy Metoda základního krigování

19 Metoda jednoduchého krigování
Mapové výstupy Metoda jednoduchého krigování

20 Metoda základního krigování
Mapové výstupy Metoda základního krigování

21 Tabulkové výstupy Přehled naměřených hodnot a jednotlivých metod pro srážky v 6h.

22 Tabulkové výstupy Přehled naměřených hodnot a jednotlivých metod pro radary v 6h.

23 Použité zdroje: HORÁK, J.: Úvod do geostatistiky a interpolace prostorových dat. Sylabus pro účastníky semináře GEOSTATISTIKA při konferenci GIS Ostrava 2002, 42 s. HORÁK, J.: Prostorová analýza dat. Skripta VŠB-TUO, s. ESRI, Using ArcGIS Geostatistical Analyst. Manuál k extensi Geostatistical analyst, ArcGIS 9.2. USA 2003, 300s. ZACHAROV, P., ŠÁLEK, M., NOVÁK, P.: Porovnání různých metod využívajících radarová a srážkoměrná měření pro odhad srážek. Meteorologické zprávy v Praze 2004, ročník 57/č.6. 11s.

24 Děkuji za pozornost