遥感与地理信息系统学报

抽象的

埃塞俄比亚阿瓦什河流域测量站和卫星降雨量估计值之间的时空关系评估

萨利赫·艾德里斯、丹尼尔·特卡、阿曼纽尔·泽内贝

准确的降雨数据信息对于许多业务和研究领域至关重要。传统上，地面测量是降雨数据的主要来源。然而，在发展中国家，地面测量网络非常稀疏或根本不存在。这种测量的替代方案可能是基于卫星的降雨估计 (SRE)。然而，SRE 需要验证，因为它们的准确性会受到地形和气候的影响。本研究旨在调查阿瓦什河流域的测量站和 SRE 之间的时空关系。在选定的正常年份，以十天、月和年为时间尺度，对气候危害组红外降水 (CHIRP)、CHIRP 结合站点观测 (CHIRPS) 和非洲降雨气候学第 2 版 (ARC2) 进行评估，并与位于流域不同海拔的 37 个地面测量点进行比较。采用点到网格的比较，使用连续统计验证工具。时间和空间分析表明，该流域的降雨量表现出巨大的空间变化性，从低地的 190 毫米到高地的 1300 毫米/年不等，且具有显著的相关性。从十日、月和年时间尺度的整体分析来看，CHIRPS 和 CHIRP 的表现优于 ARC2。ARC2 产品的 SRE 表现不佳，低估了高降雨率。随着时间尺度的增加，从十天（例如 CHIRPS 的相关性 > 0.77、Nash-Sutcliff 效率系数 (Eff) > 0.59、均方根误差 (RMS) < 22.1 和偏差 ≤ 1.1）到每月（相关性 > 0.89、Eff > 0.79、RMSE < 39.0 和偏差 ≤ 1.0），SRE 与地面测量之间的一致性得到改善，但当汇总到年度时间尺度时，这些产品的性能会下降（相关性 > 0.40、Eff > -0.56、RMSE < 161.10）。总体而言，在十天和每月时间尺度上，SRE 与地面测量在流域高地部分表现出良好的一致性，然而，在年度时间尺度上，所有产品在流域低地部分都表现出更好的性能。这项研究证明了在测量仪空间网络非常稀疏且难以访问的地区卫星降雨量估计的可靠性。