بررسی پایش سیل با استفاده از مشاهدات ماهواره‌ای GRACE و TRMM در منطقه غرب و جنوب‌غربی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی نقشه برداری دانشکده مهندسی دانشگاه زنجان زنجان ایران

چکیده

سیل دارای تأثیرات مخرب، اقتصادی، اجتماعی، و زیست‌محیطی زیادی است. وقوع این پدیده در غرب و جنوب غرب کشور ایران باعث ایجاد چالش‌های زیادی برای منطقه و مردم آن شده است. یک از مهم‌ترین پارامترهای هیدرولوژیکی مؤثر بر این پدیده مقدار ذخیره کلی آب زمینی TWS است. هدف از این مقاله به‌کارگیری داده‌های مربوط به سری زمانی TWS ماهواره‌های GRACE و GRACE FO و همچنین سری زمانی داده-های بارش به‌دست‌آمده از ماهواره TRMM ، برای استخراج شاخص پتانسیل سیل (FPI) جهت بررسی وقوع سیلاب در منطقه مورد‌مطالعه است. محدوده مکانی مورد‌بررسی در این تحقیق در حدفاصل 45-49 درجه طول جغرافیایی و 35-30 درجه عرض جغرافیایی است که بسیاری از مناطق غرب و جنوب‌غربی کشور ایران را دربر می‌گیرد و دوره زمانی موردمطالعه از سال 2002 تا اواخر سال 2019 است. در این تحقیق ابتدا آنومالی TWS استخراج‌شده از داده‌های جفت ماهواره‌های‌ GRACE به کمک معادله توازن آب و داده‌های بارشی ماهواره TRMM، داده‌های تبخیر و تعرق سنجنده MODIS و داده‌های رواناب مدل هیدرولوژی GLDAS اعتبارسنجی گردیدند. نتایج به‌دست‌آمده برای ماهواره‌‌های GRACE وFO GRACE به ترتیب مقادیر RMSE، 034/0 و 051/0 متر را به دست داد. سپس به‌منظور پیش‌بینی امکان وقوع سیلاب، فرآیند تعیین مقدار پتانسیل سیل (FPA) با استفاده از داده‌های TWS ماهواره‌های GRACE، GRACE FO و داده‌های بارشی ماهواره TRMM در بین سال-های 2002 تا اواخر سال 2019 انجام شد. درنهایت از FPA به‌دست‌آمده برای تعیین FPI استفاده گردید. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که شاخص FPI قادر به تشخیص بسیاری از سیل‌های رخ‌داده در منطقه موردمطالعه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating of floods monitoring using GRACE and TRMM observations in the West and South West of Iran

نویسندگان [English]

  • Abouzar feizolahi
  • Eslam Javadnia
Surveying Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Floods have many destructive, economic, social, and environmental impacts. The occurrence of this phenomenon in the West and South West of Iran has caused many challenges for the region and its people. One of the most important hydrological parameters affecting this phenomenon is Total Water Storage (TWS). The purpose of this study is to use the GRACE and GRACE FO TWS time series data, as well as TRMM rainfall time series, to extract the flood potential index (FPI). FPI is used to check the occurrence of floods in the study area. The geographical area investigated in this research is between 49-45 degrees of longitude and 30-35 degrees of latitude, which includes many West and South West of Iran, and the studied time period is from 2002-2019. Is. In this research, the TWS anomaly extracted from the data of the GRACE satellites was validated using the water balance equation and TRMM satellite precipitation data, MODIS evapotranspiration data, and GLDAS hydrological model runoff data. The results obtained for GRACE and FO GRACE satellites yielded RMSE values of 0.034 m and 0.051 m, respectively. Then, in order to predict the possibility of floods, the process of determining the Flood Potential Amount (FPA) using the the GRACE/GRACE FO TWS data and the TRMM rainfall data between between 2002 and the end of 2019. Finally, the obtained FPA was used to determine the FPI. The obtained results showed that the FPI index is able to detect many floods occurred in the studied area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Total Ground Water Storage
  • GRACE
  • Precipitation
  • Flood Potential Index

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 05 فروردین 1402
  • تاریخ دریافت: 22 آبان 1401
  • تاریخ بازنگری: 20 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 05 فروردین 1402
  • تاریخ اولین انتشار: 05 فروردین 1402