تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

پیش بینی میانگین حداکثر سرعت سالیانه باد در منطقه سیستان با استفاده از روش رگرسیون فضایی- زمانی

نویسندگان
دانشگاه پیام نور ایران
چکیده
باد یک کمیت برداری است که از مراکز پرفشار به طرف مراکز کم فشار به حرکت در می‌آید و با دو فاکتورسنجیده می شود، جهت باد که مبدأ آن شمال جغرافیایی بوده و در جهت عقربه های ساعت درجات آن افزایش می یابد و سرعت باد که جریان افقی هوا است که در واحد زمان سنجیده می شود. سرعت حرکت باد می تواند با تفکیک ذرات کلوئیدی شامل رس وسلیت را از محل تخریب تا فاصله صدها کیلومتر منتقل کند . مطالعات نشان می دهد که بیشترین روزهای گرد و غباری در مناطق شرقی کشور به وقوع می پیوندد به طوری که در محدوده وزش بادهای120 روزه سیستان،فراوانی وقوع گرد و غبار در سال به بیش از150 روز می رسد.لذا با توجه به اهمّیت موضوع بررسی و پیش بینی میانگین عددی حداکثر سرعت باد سالیانه با استفاده از روش رگرسیون فضایی-زمانی در این تحقیق مد نظر قرارگرفت بررسی پارامتر هایی همچون: خود همبستگی ، ایستایی ، نرمال بودن خطاها ، عدم همبستگی آنها، همسانی واریانس خطاها و بررسی هم خطی با استفاده از شاخص تورم واریانس نشان داد که مدل های عددی رگرسیون فضایی-زمانی داده ها ، این قابلیت را دارند که می توانند میانگین حداکثرسرعت باد را در طی سالهای آینده پیش بینی کنند نتایج نیز نشان می دهد که رگرسیون فضایی-زمانی تا سال 2022 می تواند سرعت باد را پیش بینی کند

مدل عددی بیانگر آنست که کمترین میانگین سالیانه سرعت باد طی سال های 2019 تا 2022 مربوط به ایستگاه قاین است و روند پیش بینی آن نشان می دهد تا سال 2022 از میانگین سالیانه سرعت باد کاسته می شود. بیشترین میزان میانگین سالیانه سرعت باد مربوط به ایستگاه زابل است که روند پیش بینی این ایستگاه نشان می دهد از میانگین سالیانه سرعت باد تا 2022 کاسته می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Predicting the average annual maximum wind speed in Sistan region using spatio-temporal regression method

نویسندگان English

Ahmad Hosseini
Emad Ashtarinezhad
Payame Noor University, Iran.
چکیده English

Predicting the average annual maximum wind speed in Sistan region using spatio-temporal regression method

: Abstract

The wind is a quantitative vector that moves from high-pressure centers to low-pressure centers and is measured by two factors, the direction of the wind, which originates from the north and increases in degrees clockwise, and the wind speed, which is the horizontal flow. Air is measured in units of time. The wind speed can move colloidal particles, including clay and silt, from the site of destruction to a distance of hundreds of kilometers. Studies show that most dust days occur in the eastern regions of the country so that in the range of 120-day winds in Sistan, the frequency of dust per year reaches more than 150 days. Moreover, the prediction of numerical values ​​of maximum annual wind speed using the Spatio-temporal regression method was considered in this study. Error variance and alignment analysis using variance inflation index showed that numerical models of the Spatio-temporal regression of data could predict the Average maximum wind speed in the coming years. The results also show that regression Spatio-temporal until 2022 can predict wind speed.

The numerical model indicates that the lowest annual average wind speed from 2019 to 2022 is related to the Ghaen station. Its forecast trend shows that by 2022, the average annual wind speed will decrease. The highest annual average wind speed is related to Zabol station, in which the forecast trend of this station shows that the average annual wind speed will decrease by 2022.



Keywords: Spatio-temporal regression, Wind speed prediction, Sistan region

کلیدواژه‌ها English

Spatio-temporal regression
Wind speed prediction
Sistan region
Anselin, L. 2003. An introduction to spatial regression analysis in R. University of Illinois, Urbana-Champaign، R Development Core Team. http://sal.agecon.uiuc.edu.

Anselin, L. I, Syabri & Kho, Y. 2010. GeoDa: an introduction to spatial data analysis. In Handbook of applied spatial analysis .Springer, Berlin, Heidelberg.

Bivand, R. M, Altman & L, Anselin. 2020. Spatial Dependense Weighting Schemes statistics
and Model. Package ʽspdepʼ. R Core Development Team. Version 0.7-4. URL: http://
github.com/r-spatial/spdep/.

Cressie, N. 1993. Statistics for Spatial Data, Revised Edition. Johan Wiley. New York.

Cryer, J. K, SD,Chan. 2008. Time series analysis: with applications in R. Springer Science & Business Media.

Hengl ,T.; P, Roudier. D, Beaudette & E. Pebesma. 2015. Plot KML: Scientific Visualization of Spatio-Temporal Data. Journal of Statistical Software. 63, 5. http://www.jstatsoft.org/ Institute for Geoinformatics University of Munster, Germany.

Kurosaki, Y.; M, Mikami, 2005, Regional Difference in The Characteristics of Dust Event in East Asia: Relationship among Dust Outbreak, Surface Wind, and land Surface Condition, Journal of the Meteorological Society of Japan. 83A : 1-18.

Loecher, M. 2016. Overlays on Static Maps. Package R Google Maps. R Development Core Team. Version 1.0.4.1.

McMahon, H. 1906. Recent Survey and Exploration in Sistan, The Geographical Journal, 28 (3): 209-228.

Montgomery, D. C. E, A, Peck & G. G. Vining 2012. Introduction to linear regression analysis. John Wiley & Sons. Vol. 821

Middelton, N.J. 1986. Dust Storms in The Middle East. Arid Environ. 10: 83-96.

Prospero, JM.; P. Ginoux, O. Torres, SE. Nicholson & TE. Gill.2002. Environmental caracterisation of global sources of atmospheric soil dust identified with the Nimbos7 total ozone mapping spectrometer (TOMS) absorbing aersol product. Rev. Geophys. 40: 2-31.








R Development Core Team. 2018. a language and environment for statistical computing computer program. version 3.5. 0.

Pebesma, E.; B, Gräler . 2017. Spatial and Spatio-Temporal Geostatistical Modelling, Prediction, and Simulation. R Development Core Team. Version 1.1-5. URL https://github.com/edzer/gstat/

Washington, R.; M. Tood. N.J Middelton. & A.S. 2000.Goudie total ozone monitoring spectrometer and ground observations. School of geography and the environment University of Oxford. : 297-313.

Miri, A.; H, Ahmadi. A, Ghanbari & A, Moghaddamnia. 2007.Dust Storms Impact on Air Pollution and Public Health under Hot and Dry Climate, International Journal of Energy and Environment. 1(2) : 101-105.

Mang-Mang Gou1. ; Li Gang-Tie1. Li Xing & Zuo He-Jun.2010. Temporal-Spatial Distribution of Sand Storms in the Xilin Gol Area of Inner Mongolia . polish journal of Enviromental studies 19(2):309–314.