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

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

Způsoby získávání srážkových dat Klasická měření Meteorologické radiolokátory Meteorologické družice

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

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

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.

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.

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

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

Zájmové území

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

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

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

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

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

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

Metoda inverzních vzdáleností Mapové výstupy Metoda inverzních vzdáleností

Metoda základního krigování Mapové výstupy Metoda základního krigování

Metoda jednoduchého krigování Mapové výstupy Metoda jednoduchého krigování

Metoda základního krigování Mapové výstupy Metoda základního krigování

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

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

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, 2006. 149 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. http://www.chmi.cz/meteo/rad/rad_main.html http://www.chmi.cz/meteo/ok/ovk.html

Děkuji za pozornost