Combining gauge and radar derived observations to estimate precipitation input to a watershed
Yağış istasyonu ve radardan elde edilen ölçümlerin birleştirilerek havza için yağmur verisi hesaplanması
- Tez No: 900762
- Danışmanlar: PROF. DR. JONATHAN L. GOODALL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of South Carolıne
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Havzalar çevre ve su kaynaklarının yönetim kararlarını desteklemek için çok gelişmiş bilgisayar modelleri isteyen karmaşık sistemlerdir. Örnek olarak, belirli bir havza sisteminin havza modeli oluşturulup kalibre edildikten sonra, varsayıma dayalı hızlı şehirleşmenin yüzey akışına, yer altı suyuna, akarsulara ve su kalitesine etkilerinin simülasyonu yapılabilir. Yanlışsız ve faydalı havza modeli oluşturmak ve kalibre etmek için model girdi verisi toplamak başa çıkılması gereken bir problemdir ve havza üzerindeki yağış hacmi en önemli ve gerekli model girdi verilerindendir. Yağmur verileri yağış istasyonlarında ve radar aletleri ile ölçülür. Yağış miktarını elde etmede, her iki ölçüm yöntemininde (istasyon ve radar) güçlü ve zayıf yönleri vardır. Bu tezin amacı havza modellerinin doğruluk derecesini artırmak için istasyon ve radar yöntemleri ile ölçülen verileri birleştirerek yağmur veri kalitesini artırmaktır. 2005-2010 yılları arasında havza akarsuyunun tahmini için üç ayrı yağmur verisi Kuzey Carolina (NC) eyaleti Orange ilçesi Eno akarsu havzası üzerinde test edilmiştir: (1) sadece yağış istasyon verisini kullanarak tahmin, (2) sadece istasyon verisi ile düzeltilmiş radar ölçümleri ile tahmin, ve (3) havza ağzındaki akarsu debisini daha iyi tahmin edebilmek için istasyon ve radar ölçüm verilerini seçerek oluşturulan birleştirilmiş yeni yağış verisi ile tahmin. Farklı yağış olaylarında iki farklı veri kaynağından biri bu yağışlardan biri için daha gerçekçi ölçüm yapmış olabilir. Bu yüzden, istasyon ve radar ölçümleri ile elde edilen veriler bir tane zaman dizisinde birleştirilirse, havza modeli gerçeğe daha yakın bir şekilde akarsu miktarını tahmin edebilir hipotezi kullanılmıştır. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, birleştirilmiş yağmur verisi akarsu tahmininin gerçeğe yakınlığını sadece istasyon verisine (R2=0,46; E=0,31) ve radar verisine (R2=0,62; E=0,48) göre önemli bir şekilde artırmıştır (R2=0,80; E=0,74). Sonuçlar bu yüzden birkaç kaynaktan elde edilen yağmur verilerinin birleştirilmesinin havza model doğruluk derecesini artırır hipotezini desteklemektedir. Bu deney sadece bir havza ile kısıtlandığından, deney sonuçlarına etki edebilecek iklim, çevre ve hidroloji gibi faktörler kontrol edilememiştir.
Özet (Çeviri)
Watersheds are complicated systems that require sophisticated computer models to support environmental and water resource management decision making. For example, once a watershed model has been built and calibrated for a particular watershed system, it can be used to simulate different hypothetical scenarios such as the impact of increased urbanization on runoff, ground water and streamflow, as well as water quality. One challenge in creating an accurate and useful watershed model is obtaining input datasets for building and calibrating the model, and one of the most important input datasets required is estimates of precipitation volume over the watershed area. Precipitation estimates are measured at gauging stations and by radar instruments. Both approaches, gauges and radar, have benefits and weaknesses in their ability to estimate precipitation. The objective of this thesis was to improve precipitation estimates by combining data from gauge and radar precipitation estimates in an attempt to improve the accuracy of a watershed model. Using the Eno River watershed located in Orange County, NC as the study area, three different precipitation datasets were tested to estimate streamflow for the watershed over the period 2005-2010: (1) estimates based on only precipitation gauging stations, (2) estimates based only on gauged-corrected radar observations, and (3) a new dataset that is the combination of estimates from the gauge and radar data sources selected in a way to better capture observed streamflow at the watershed outlet. The hypothesis is that for different storm events, it is possible that one of the two data sources better captured that storm event, and therefore if precipitation estimates from gauged and radar based sources are combined into a single time series, that combined time series will yield more accurate streamflow estimates. The results from the work show that the combined precipitation significantly improves streamflow estimates (R2 = 0.80; E = 0.74) when compared to the gauged estimates only (R2 = 0.46; E = 0.31) and the radar based estimates only (R2 = 0.62; E = 0.48). Therefore, the results support the hypothesis that combining precipitation from multiple sources improves watershed model accuracy. The experiment was limited to one study watershed, however, and therefore it did not control for factors such as climate, ecology, and hydrogeology that will likely influence the results of the experiment.
Benzer Tezler
- Miniaturized IoT-based Systems for Structural Integrity and Health Monitoring
Yapısal Bütünlük ve Sağlık İzleme için Minyatürize Edilmiş IoT (Internet of Things--Nesnelerin İnterneti) Tabanlı Sistemler
FATİH DAĞSEVER
Doktora
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiImperıal College LondonHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHRA SHARİF KHODAEİ
PROF. DR. FERRİ MH ALİABADİ
- A comprehensive analysis of Turkish sea level changes and future modeling using machine learning methods
Türk deniz seviyesi değişikliklerinin kapsamlı analizi ve makine öğrenimi yöntemleriyle gelecek modellemesi
ELİF KARTAL
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜSSELAM ALTUNKAYNAK
- The masses and mixings of neutral fermions in a grand unified E6 model
Büyük birleştirme E6 modelinde yüksüz fermiyonların kütle ve karışımları
SEÇİL BENLİ
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DÜNDAR TEKİN DERELİ
- Modelling Kücük Menderes watershed using soil and water assessment tool (SWAT)
Küçük Menderes Alt Havzası'nın swat (toprak ve su değerlendirme aracı) ile modellenmesi
MOHAMMAD MATIN SADDIQI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT EKREM KARPUZCU
- Assessment of the hydrological alterations and environmental flows in sakarya watershed, Turkey
Sakarya havzasında hidrolojik müdahalelerin ve çevresel akışların değerlendirilmesi
CANSU ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE ALP