ارزیابی خودهمبستگی زمانی- مکانی بارش استان سمنان با رویکرد آمار فضایی

Document Type: Research Paper

Authors

1 استادیار گروه جغرافیا دانشگاه حکیم سبزواری

2 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی کشاورزی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری

3 دانشجوی کارشناسی ارشد جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه حکیم سبزواری

4 کارشناس ارشد دانشکده محیط زیست

5 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشکده محیط زیست و انرژی

Abstract

تنوع در زمینه‌های کاربردی، تحول در حجم و پیچیدگی تحلیل داده‌ها در کنار پیشرفت‌های اساسی در مدل‌های آماری، روش نوین محاسباتی و قابلیت‌های رایانه‌ای پیشرفته استفاده از مدل‌های پیچیده‌تر اما دقیق‌تر را به همراه داشته‌اند. این مطالعه با هدف شناسایی الگوهای زمانی- مکانی و تعیین الگوهای بارشی ماهانه انجام‌ شده است. به‌منظور دست‌یابی به تغییرات درون دهه­ای بارش از روش‌های نوین آمار فضایی مانند خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه‌های داغ با استفاده از قابلیت‌های برنامه‌نویسی در محیط­های و Matlab و Arc GIS  بهره گرفته شد. نتایج نشان دادند که تغییرات درون سالی بارش در استان سمنان دارای الگوی خوشه­ای بالا می­باشد. دراین ‌بین بر اساس شاخص محلی موران و لکه­های داغ، بارش در مناطق مرتفع شمالی (عمدتاً ارتفاعات شاهرود و دامغان) دارای خودهمبستگی فضایی مثبت (خوشه­های بارش با ارزش بالا) و بخش­هایی از نواحی مرکزی و همچنین بخش­هایی از جنوب شرق استان و نواحی مرکزی دارای خودهمبستگی فضایی منفی (خوشه‌های بارش با ارزش پایین) بوده است.

 

- اداره کل هواشناسی استان سمنان، (1384) "گزارش نهائی پروژه پهنه‌بندی اقلیمی استان سمنان"،جلد دوم.

 

- زارع­چاهوکی، اصغر.، زارع­ چاهوکی، محمدعلی.، (1390) "برآورد بارندگی فصلی و سالانه با استفاده از روش­های درونیابی چند متغیره (بررسی موردی: دامنه جنوبی البرز در استان سمنان)"، نشریه مرتع و آبخیزداری (منابع طبیعی ایران)، دوره 64، شماره 1، صص 39-51.

 

- علیجانی، بهلول.، بیات، علی.، بلیانی، یدالله.، دوست کامیان، مهدی.، جوانمرد، آرزو.، (1392) "توزیع فضایی بارش ایران"، نخستین همایش بین‌المللی مخاطرات محیطی دانشگاه خوارزمی تهران، 8 و 9 آبان 1392.

 

- قلی­زاده، محمد.، قلی زاده، حسین.، دارند، محمد.، (1388) "پیش‌بینی بارش ماهانه با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی"، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 71، صص 53-61.

 

- مسعودیان، ابوالفضل.، (1382) "نواحی اقلیمی"، مجله جغرافیا و توسعه، شماره دوم.

 

- Alijani, B., (2008) “Effect of the Zagros Mountains on the Spatial Distribution of Precipitation “, Journal of Mountain Science, Vol 5, No 3.

 

- Anselin, L., Syabri, I., Kho, Y., (2009) “GeoDa: an introduction to spatial data analysis. In Fischer MM, Getis A (Eds) Handbook of applied spatial analysis. Springer”, Berlin, Heidelberg and New York, pp.73-89.

 

- Bostan, P. A., Heuvelink, G. B. M., & Akyurek, S. Z., (2012) “Comparison of regression and kriging techniques for mapping the average annual precipitation of Turkey”, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 19, 115-126.

 

- Buytaert, W., Celleri, R., Willems, P., De Bievre, B., Wyseure, G., (2006) “Spatial and Temporal Rainfall Variability in Mountainous Areas: A Case Study from the South Ecuadorian Andes”, Journal of Hydrology, 329.

 

- Di Piazza, A., Conti, F. L., Noto, L. V., Viola, F., & La Loggia, G., (2011) “Comparative analysis of different techniques for spatial interpolation of rainfall data to create a serially complete monthly time series of precipitation for Sicily”, Italy. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 13(3), 396-408.

 

- Diggle, P.J., (2003) “Statistical Analysis of Spatial Point Patterns”, second ed. Academic Press.

- London.GCOS, (2007) “GCOS Upper-Air Network (GUAN): Justification”, Requirements, Siting and Instrument Options. GCOS-112, WMOTD 1379.

 

- Getis A., Aldstadt J., (2004) “Constructing the spatial weights matrix using a local statistic”, Geogr Anal 36(2):90-104.

 

- Griffith, D., (1987) “Spatial Autocorrelation: A Primer. Resource Publication in Geography”, Association of American geographers.

 

- Illian, J., Penttinen, A., Stoyan, H., and Stoyan, D., (2008) “Statistical Analysis and Modelling of Spatial Point Patterns”, John Wiley and Sons, Chichester.

 

- Jacquez GM, Greiling DA., (2003) “Local clustering in breast”, lung and colorectal cancer in Long Island, New York. Int J Health Geographics 2:3.

 

- Killeen, T. J., Douglas, M., Consiglio, T., Jorgensen, P. M. & Mejia, J. (2007) “Dry spots and wet spots in the Andean hotspot”, Journal of Biogeography, 34(8), 1357-1373.

 

- Mitchell A., (2005) “The ESRI guide to GIS analysis”, volume 2: spatial measurements and statistics. ESRI, Redlands [CA].- Moller, j. (2008) “Handbook of Spatial Statistics”.

 

 

- Pingale, S. M., Khare, D. Jat, M. K. & Adamowski, J., (2014) “Spatial and temporal trends of mean and extreme rainfall and temperature for the 33 urban enter of the arid and semi-arid state of Rajasthan”, India. Atmospheric Research, 38, 73-90.

 

- Ripley, B. D., (1977) “Modelling spatial patterns. Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological)”, 172-212.

 

- Rogerson, P.A., (2006) “Statistics Methods for Geographers: students Guide”, SAGE Publications. Los Angeles, California.

 

- Thompson, C. S, Sinclair, M. R., and Gray, W. R., (1997) “Estimating Long-Term Annual Precipitation in a Mountainous Region from a Diagnostic Model”, International Journal of Climatology, 17.

- W. S., Kendall, (1998) “Perfect simulation for the area-interaction point process. In L. Accardi and C.C. Heyde”, editors, Probability Towards 2000, pages 218–234. Springer Lecture Notes in Statistics 128, Springer Verlag, and New York.

- Waagepetersenand, R., and Schweder, T., (2006) “Likelihood-based inference for clustered line

 

 Transects data. Journal of Agricultural”, Biological, and Environ- mental Statistics/ 11:264–279.

- Wilson, A. M., Latimer, A. M., SilanderJr, J. A., Gelfand, A. E., & De Klerk, H., (2010) “A hierarchical Bayesian model of wildfire in a Mediterranean biodiversity hotspot: implications of weather variability and global circulation”, Ecological Modelling, 221(1), 106-112.

 

- Zhang, C., Luo, L., Xu, W., Ledwith, V., (2008) “Use of local Moran’s I and GIS to identify pollution hotspots of Pb in urban soils of Galway”, Ireland. Sci Total Environ 398 (1-3):212-221.