Επαύξηση χωρικής διακριτότητας προγνωστικών μοντέλων ανέμου χρησιμοποιώντας γεωστατιστικές μεθόδους υποκλιμάκωσης (Downscaling) και δορυφορικά δεδομένα Sentinel-1: εφαρμογή στον Παράκτιο θαλάσσιο χώρο της Κύπρου
Date Issued
November 2019
Author(s)
Advisor
Abstract
Η διαδικασία της χωρικής υποκλιμάκωσης (downscaling) εφαρμόζεται σε προγνωστικά μετεωρολογικά ή άλλα δεδομένα χαμηλής χωρικής διακριτότητας (διακριτικής ικανότητας), τα οποία είναι συνήθως συχνά διαθέσιμα (υψηλή χρονική συχνότητα), με κύριο σκοπό την παρακολούθηση της ατμόσφαιρας και του περιβάλλοντος σε λεπτομερέστερη χωρικά κλίμακα. Η παρούσα εργασία εμπίπτει στο παραπάνω πλαίσιο, διερευνώντας την εφαρμογή μιας πρόσφατα αναπτυχθείσας γεωστατιστικής μεθοδολογίας υποκλιμάκωσης δεδομένων (χωρικής παρεμβολής υπό περιορισμούς διακριτότητας) για την περίπτωση ανεμολογικών δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα, συγχωνεύοντας δύο πηγές δεδομένων, ανεμολογικά δεδομένα από το Μοντέλο Αριθμητικής Πρόβλεψης Καιρού SKIRON (χωρικής διακριτότητας 11km) και από εικόνες ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (Synthetic Aperture Radar - SAR) (χωρικής διακριτότητας 1km) των δορυφόρων Sentinel-1, επιχειρείται η εκτίμηση της ταχύτητας ανέμου για επιλεγμένες χρονικές στιγμές σε παράκτιες εκτάσεις περιμετρικά της Κύπρου στην υψηλότερη διακριτότητα (1km). Για τον σκοπό αυτό, εφαρμόζεται η μέθοδος γεωστατιστικής υποκλιμάκωσης Area-to-Point Regression Kriging (ATPRK), η οποία συνδυάζει παλινδρόμηση και υπολειμματική διόρθωση μέσω της μεθόδου Area-to-Point (ATP) Kriging. Για τη διαχείριση και επεξεργασία των παραπάνω χωρικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά SNAP 6.0, ArcMap 10.6 και QGIS 3.6.0, ενώ για την εφαρμογή του αλγορίθμου χωρικής υποκλιμάκωσης και την στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε το περιβάλλον Matlab και R/Rstudio. Από τα αποτελέσματα της μελέτης προκύπτουν τα ακόλουθα συμπεράσματα: (α) η μεθοδολογία ATPRK μπορεί να εφαρμοστεί για την υποκλιμάκωση δεδομένων ταχύτητας ανέμου, (β) τα αποτελέσματα εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη συσχέτιση μεταξύ των δύο συνόλων δεδομένων (SKRION και Sentinel-1) κατά τις διάφορες χρονικές στιγμές, και (γ) η ακρίβεια των αποτελεσμάτων πρέπει να διερευνηθεί περεταίρω μέσω της χρήσης επίγειων μετρήσεων από παραλιακούς μετεωρολογικούς σταθμούς.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Φίλιππος Φαγιάτ_2019_Abstract.pdf
Size
240.41 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
ae606f58ea95ed32ddbb0949e757e662