بررسی و خوشه بندی خصوصیات زمانی - مکانی بارش کشور با استفاده از موجک حداکثر هم پوشانی و انتروپی چند مقیاسی

بارش از عناصر مهم اقلیمی و از عوامل تاثیرگذار در چرخه ی آب به شمار می رود. تغییرات خصوصیات زمانی-مکانی بارش در یک منطقه، نقش موثری در مدیریت منابع آب آن دارد. هدف از این تحقیق ارزیابی ویژگی های بارش سالانه ۵۰ ایستگاه سینوپتیک کشور در بازه زمانی ۲۰۲۰-۱۹۸۰ با استفاده از روش های تبدیل موجک گسسته حداکثر هم پوشانی و خوشه بندی می باشد. بدین منظور ابتدا سری زمانی بارش سالانه ایستگاه ها با استفاده از روش MODWT و موجک مادر DB۴ به چندین زیر سری تجزیه شد، سپس انتروپی زیر سری‎های حاصل از MODWT محاسبه و به عنوان ورودی برای منطقه بندی بارش استفاده شد. نتایج تجزیه داده های بارش نشان داد که در سری زمانی سالانه، زیر سری های جزئی کوچک تر، فرکانس های بزرگ تر با تغییرات سریع تر و ضرایب جزئی بزرگ تر، فرکانس های کم را نشان می دهند. همچنین، A۴ کمترین تغییرات را نشان داد. براساس مقادیر معیارهای ارزیابی، تعداد خوشه های بهینه برابر با ۴ تعیین شد. مقادیر معیارهای ارزیابی خوشه بندی نشان داد که روش K-means با ۵۳/۱۹CHi= ، ۲۶/۰= Sci و ۰۸/۱= DBi نسبت به روش SOM عملکرد بهتری داشته است. در نهایت ایستگاه های سینوپتیک کشور برمبنای شاخص موجک گسسته حداکثر هم پوشانی- انتروپی به ۴ خوشه جدا شد و ایستگاه های چابهار، شاهرود، آبادان و زنجان به عنوان مراکز خوشه انتخاب شدند.

Keywords:

انتروپی , ایران , بارش , تبدیل موجک , حداکثر هم پوشانی , خوشه بندی