Tác giả

Trần Bảo Chung 1* , Trần Anh Phương 1 , Trần Thị Diệu Hằng 1 , Nguyễn Nam Anh 1 , Hoàng Thị An 1 , Siliennis Blanco Campbell 2

Đơn vị công tác

1 Viện Khoa học tài nguyên nước - WRI: chungtb26tlu@gmail.com; phuongtran.monre@gmail.com; hangtd1001@gmail.com; namanh.luna@gmail.com; anht510@wru.vn

2 National Institute of Hydraulic Resources of Cuba - INRH; siliennis.blanco@hidro.gob.cu

*Tác giả liên hệ: chungtb26tlu@gmail.com; Tel.: +84–337136556

Tóm tắt

Hiện nay sản phẩm mưa CHIRPS đang được sử dụng rộng rãi trong mô phỏng dòng chảy trên các lưu vực sông thiếu số liệu quan trắc. Tuy nhiên, để sử dụng các sản phẩm mưa này cho một lưu vực sông cụ thể, độ tin cậy và chính xác của chúng cần phải được đánh giá. Nghiên cứu đã so sánh mưa CHIRPS với mưa trạm để đánh giá độ tin cậy và sử dụng nó làm đầu vào cho mô hình SWAT mô phỏng quá trình dòng chảy trên lưu vực. Công cụ SWAT-CUP được sử dụng để thực hiện quá trình hiệu chỉnh mô hình tự động và tối ưu hóa các tham số mô hình. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng mưa trung bình tháng CHIRPS có tương quan ở mức chấp nhận được với lượng mưa tại các trạm (hệ số tương quan lớn hơn 0,6). Kết quả mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông La Plata sử dụng mưa CHIRPS làm đầu vào cho kết quả tương đối tốt ở giai đoạn hiệu chỉnh (R2 = 0,76, NSE = 0,66 và PBIAS = 23,18%) và chấp nhận được ở giai đoạn kiểm định (R2 = 0,63, NSE = 0,57 và PBIAS = 20,39%). Nghiên cứu này đã cho thấy tiềm năng to lớn của mưa CHIRPS trong mô phỏng quá trình dòng chảy trên các lưu vực sông sông thiếu/không có số liệu quan trắc. 

Từ khóa

Dòng chảy; CHIRPS; SWAT Model; SWAT-CUP; Thiếu số liệu

Trích dẫn bài báo

Chung, T.B.; Phương, T.A.; Hằng, T.T.D.; Anh, N.N.; An, H.T. Campbell, S.B. Nghiên cứu khả năng sử dụng số liệu mưa vệ tinh độ phân giải cao trong mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông thiếu số liệu. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2023, 754, 59-70. 

Tài liệu tham khảo

1. Luo, X.; Wu, W.; He, D. et al. Hydrological Simulation Using TRMM and CHIRPS Precipitation Estimates in the Lower Lancang-Mekong River Basin. Chin. Geogr. Sci. 2019, 29, 13–25.

2. Gao, F.; Zhang, Y.; Chen, Q.; Wang, P.; Yang, H.; Yao, Y.; Cai, W. Comparison of two long-term and high-resolution satellite precipitation datasets in Xinjiang, China. Atmos. Res. 2018, 212, 150–157.

3. Macharia, J.M.; Ngetich, F.K.; Shisanya, C.A. Comparison of satellite remote sensing derived precipitation estimates and observed data in Kenya. Agric. For. Meteorol. 2020, 284, 107–875.

4. Alsalal, S.T.; Leong, M.; Sâmt, N.; Al-Bakri, Jawad, T.; Longhui, L. Evaluation of CHIRPS and CFSR precipitation products over the Mujib Basin, Jordan. Geografia-Malaysian J. Soc. Space 2023, 19(2), 1–20.

5. Meng, J.; Hao, Z.; Wang, J.; Shao, Q. Suitability of TRMM satellite rainfall in driving a distributed hydrological model in the source region of Yellow River. J. Hydrol. 2014, 509, 320–332.

6. Mantas, C.J.; Castellano, J.G.; Moral-García, S.; Abellán, J. A comparison of random forest based algorithms: random credal random forest versus oblique random forest. Soft Computing 2019, 23, 10739–10754.

7. Aksu, H.; Akgül, M.A. Performance evaluation of CHIRPS satellite precipitation estimates over Turkey. Theor. Appl. Climatol. 2020, 142(1-2), 71–84.

8. Rivera, J.A.; Marianetti, G.; Sofía Hinrichs, S. Validation of CHIRPS precipitation dataset along the Central Andes of Argentina. Atmos. Res. 2018, 213, 437–449.

9. Aadhar, S.; Mishra, V. High-resolution near real-time drought monitoring in South Asia. Scie. Data 2017, 4(1), 1–14.

10. Guo, J.; Su, X. Parameter sensitivity analysis of SWAT model for streamflow simulation with multisource precipitation datasets. Hydrol. Res. 2019, 50(3), 861–877.

11. Thảo, N.H.P. Đánh giá chất lượng dữ liệu mưa CHIRPS tại khu vực tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận, Tuyển tập Hội nghị khoa học thường niên năm 2019, tr. 724–726.

12. Hải, B.T.; Tuấn, N.V. Nghiên cứu đánh giá và so sánh các dữ liệu mưa vệ tinh độ phân giải cao lưu vực sông Cả. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2018, 695, 17–28.

13. Abbaspour, K.C. et al. SWAT - CUP2: SWAT calibration and uncertainty programs manual version 2. Department of Systems Analysis, Integrated Assessment and Modelling (SIAM), Eawag. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Duebendorf, Switzerland, 2011, pp. 106.

14. Lu, Z.; Zou, S.; Xiao, H.; Zheng, C.; Yin, Z.; Wang, W. Comprehensive Hydrologic Calibration of SWAT and Water Balance Analysis in Mountainous Watersheds in Northwest China. Phys. Chem. Earth 2019, 79–82, 76–85.

15. Abbaspour, K.C.; Yang, J.; Maximov, I.; Siber, R.; Bogner, K.; Mieleitner, J.; Zobrist, J.; Srinivasan, R. Modelling Hydrology and Water Quality in the Pre-Alpine/Alpine Thur Watershed Using SWAT. J. Hydrol. 2007, 333, 413–430.

16. Nesru, M.; Shetty, A.; Nagaraj, M.K. Multi-Variable Calibration of Hydrological Model in the Upper Omo-Gibe Basin, Ethiopia. Acta Geophys. 2020, 68, 537–551.

17. Chen, L.; Chen, S.; Li, S.; Shen, Z. Temporal and spatial scaling effects of parameter sensitivity in relation to non-point source pollution simulation. J. Hydrol. 2019, 571, 36–49.

18. Razavi, S.; Gupta, H.V. A new framework for comprehensive, robust, and efficient global sensitivity analysis: 1. Theory. Water Resour. Res. 2016, 52, 423–439.

19. Razavi, S.; Gupta, H.V. A new framework for comprehensive, robust, and efficient global sensitivity analysis: 2. Application. Water Resour. Res. 2016, 52, 440–455.

20. Khorashadi, Z.F.; Nossent, J.; Sarrazin, F.; Pianosi, F.; van Griensven, A.; Wagener, T.; Bauwens, W. Comparison of variance-based and moment-independent global sensitivity analysis approaches by application to the SWAT model. Environ. Model. Softw. 2017, 91, 210–222.

21. Abbaspour, K.C. SWAT-CUP SWAT calibration and uncertainty programs-a user manual; SWAT-CUP Calibration: Ho Chi Minh, Vietnam, 2015.

22. Abbaspour, K.C.; Johnson, C.A.; Estimating uncertain flow and transport parameters using a sequential uncertainty fitting procedure. Vadose Zone J. 2004, 1352, 1340–1352.

23. Abbaspour, K.C.; Yang, J.; Maximov, I.; Siber, R.; Bogner, K.; Mieleitner, J.; Zobrist, J.; Srinivasan, R. Modelling hydrology and water quality in the pre-alpine/alpine Thur watershed using SWAT. J. Hydrol. 2007, 333, 413–430. 

24. Moriasi, D.N.; Arnold, J.G.; Van Liew, M.W.; Bingner, R.L.; Harem, R.D.; Veith, T.L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Trans. ASABE 2007, 50, 850–900.