Tải file PDF Tác giả
Đơn vị công tác
1 Viện khoa học Tài nguyên nước, Bộ Tài nguyên và Môi trường; phuongtran.monre@gmail.com; anhlannguyentv@gmail.com
2 Trung tâm Công nghệ Khí tượng thủy văn, Tổng Cục Khí tượng thủy văn, Bộ Tài nguyên và Môi trường; lemanhan82@gmail.com
*Tác giả liên hệ: phuongtran.monre@gmail.com; Tel.: +84–961776683
Tóm tắt
Dữ liệu mưa vệ tinh đang ngày càng được sử dụng rộng rãi ở những vùng thiếu số liệu quan trắc. Nghiên cứu này đã so sánh hiệu quả của 4 nguồn mưa vệ tinh CHIRPS, GPM, CMORPH và ERA5_Ag để lựa chọn nguồn mưa phù hợp cho lưu vực sông Mã. Các nguồn mưa vệ tinh đã được đánh giá so sánh với dữ liệu mưa trạm và đánh giá tiềm năng làm đầu vào cho mô hình SWAT để mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy trên lưu vực sông Mã. Kết quả cho thấy ở thời đoạn ngày mức độ phù hợp giữa mưa trạm và mưa vệ tinh tương đối kém. Tuy nhiên, ở thời đoạn tháng sự phù hợp giữa hai nguồn mưa tăng lên đáng kể. GPM là nguồn mưa phù hợp nhất cho lưu vực nghiên cứu. Cụ thể, ở thời đoạn tháng tháng các chỉ số đánh giá kết quả mô phỏng dòng chảy sử dụng mưa GPM là R² = 0,81, NSE = 0,74 và PBIAS = 22,05%. Ở thời đoạn ngày, độ chính xác của mô phỏng dòng chảy giảm đi (R² = 0,60, NSE = 0,55 và PBIAS = 20,82%) nhưng GPM vẫn cho kết quả khả quan hơn hẳn các nguồn mưa còn lại. Kết quả của nghiên cứu này sẽ là tiền đề quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo sử dụng dữ liệu mưa vệ tinh phục vụ công tác dự báo và quản lý tài nguyên nước.
Từ khóa
Trích dẫn bài báo
Anh, N.T.L.; An, L.M.; Phương, T.A. Nghiên cứu đánh giá và lựa chọn sản phẩm mưa vệ tinh độ phân giải cao mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông Mã. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2025, 769, 89-101.
Tài liệu tham khảo
1. Galván, L.; Olías, M.; Izquierdo, T.; Cerón, J.C.; Villarán, R.F. Rainfall estimation in SWAT: An alternative method to simulate orographic precipitation. J. Hydrol. 2014, 257–265.
2. Lobligeois, F.; Andréassian, V.; Perrin, C.; Tabary, P.; Loumagne, C. When does higher spatial resolution rainfall information improve streamflow simulation? An evaluation using 3620 flood events. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2014, 18, 575–594.
3. Roth, V.; Lemann, T. Comparing CFSR and conventional weather data for discharge and soil loss modelling with SWAT in small catchments in the Ethiopian Highlands. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2016, 20, 921–934.
4. Kidd, C.; Becker, A.; Huffman, G.J.; Muller, C.L.; Joe, P.; Skofronick-Jackson, G.; Kirschbaum, D.B. So, how much of the Earth’s surface is covered by rain gauges?. Bull. Am. 2017, 98, 69–78.
5. 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.
6. Serrat‐Capdevila, A.; Valdes, J.B.; Stakhiv, E.Z. Water management applications for satellite precipitation products: Synthesis and recommendations. J. Am. Water Resour. Assoc. 2014, 50, 509–525.
7. Mekonnen, G.; Menberu, M.B.; Feyera, A.H.; Gebrehiwot, N.T. Accuracy of satellite rainfall estimates in the Blue Nile Basin: Lowland plain versus highland mountain. Water Resour. Res. 2014, 50(11), 8775–8790.
8. Guo, H.; Chen, S.; Bao, A.; Hu, J.; Gebregiorgis, A.S.; Xue, X.; Zhang, X. Inter-comparison of high-resolution satellite precipitation products over Central Asia. Remote Sens. 2015, 7, 7181–7211.
9. Kiên, N.T.; An, N.L.; Thành, L.Đ. Đánh giá chất lượng mưa vệ tinh GSMaP mô phỏng mưa lớn-ứng dụng cho lưu vực sông Mã. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường 2019, 64, 76–83.
10. Ngọc, T.M.; Khá, Đ.Đ.; Tuấn, N.C.; Như, N.Y. Đánh giá chất lượng mưa vệ tinh CMORPH trên lưu vực sông Lam. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2024, 763, 24–34.
11. Lành, N.V.; Dũng, N.V.; Dương, T.H.; Tâm, T.T. Sử dụng lượng mưa vệ tinh đánh giá khả năng hạn hán khí tượng dựa trên chỉ số SPI cho khu vực tỉnh Thanh Hóa. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2018, 696, 1–9.
12. Gao, Z.; Long, D.; Tang, G.; Zeng, C.; Huang, J.; Hong, Y. Assessing the potential of satellite-based precipitation estimates for flood frequency analysis in ungauged or poorly gauged tributaries of China's Yangtze River basin. J. Hydrol. 2017, 550, 478–496. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.05.025.
13. Zambrano-Bigiarini, M.; Nauditt, A.; Birkel, C.; Verbist, K.; Ribbe, L. Temporal and spatial evaluation of satellite-based rainfall estimates across the complex topographical and climatic gradients of Chile. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2017, 21, 1295–1320. https://doi.org/10.5194/hess-21-1295-2017.
14. Luo, X.; Wu, W.; He, D.; Li, Y.; Ji, X. Hydrological simulation using TRMM and CHIRPS precipitation estimates in the lower Lancang-Mekong river basin, Chinese. Geogr. Sci. 2019, 29, 13–25. https://doi.org/10.1007/s11769-019-1014-6.
15. Sun, Q.; Miao, C.; Duan, Q.; Ashouri, H.; Sorooshian, S.; Hsu, K.L. A review of global precipitation data sets: Data sources, estimation, and intercomparisons. Rev. Geophys. 2018, 56, 79–107. https://doi.org/10.1002/2017RG000574.
16. Duan, Z.; Tuo, Y.; Liu, J.; Gao, H.; Song, X.; Zhang, Z.; Yang, L.; Mekonnen, D.F. Hydrological evaluation of open-access precipitation and air temperature datasets using SWAT in a poorly gauged basin in Ethiopia. J. Hydrol. 2019, 569, 612–626. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.12.026.
17. Lai, C.; Zhong, R.; Wang, Z.; Wu, X.; Chen, X.; Wang, P.; Lian, Y. Monitoring hydrological drought using long-term satellite-based precipitation data. Sci. Total. Environ. 2019, 649, 1198–1208. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.245.
18. Hải, B.T.; Tuân, 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.
19. Hưng, P.T.; Bình, N.Q.; Phước, V.N.Đ. Đánh giá khả năng sử dụng các sản phẩm mưa vệ tinh để mô phỏng dòng chảy bằng mô hình thủy văn. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường 2021, 74, 103–111.
20. Minh, N.H.; Dũng, P.T.; Vân, V.T.T.; Đại, H.V.; Khiêm, M.V.; Nhung, N.P. Nghiên cứu hiệu chỉnh lượng mưa ước lượng từ radar phục vụ nâng cao chất lượng mô phỏng dòng chảy. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2022, 743, 23–35.
21. Alsalal, S.T.; Leong, M.; Sâmt, N.; Al-Bakri, J.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.
22. Pang, J.; Zhang, H.; Xu, Q.; Wang, Y.; Wang, Y.; Zhang, O.; Hao, J. Hydrological evaluation of open-access precipitation data using SWAT at multiple temporal and spatial scales. Hydrol. Earth Sys. Sci. 2020, 24, 3603–3626.
23. Arnold, J. SWAT-soil and water assessment tool. 1994.
24. Neitsch, S.; Arnold, J.; Kiniry, J.; Srinivasan, R.; Williams, J.J.G.r. Soil and water assessment tool user’s manual version 2000, 2012, pp. 202.
25. Azarnivand, A.; Camporese, M.; Alaghmand, S.; Daly, E. Simulated response of an intermittent stream to rainfall frequency patterns. Hydrol. Processes 2019, 34, 615–632.
26. Wen, T.; Xiong, L.; Jiang, C.; Hu, J.; Liu, Z. Effects of climate variability and human activities on suspended sediment load in the Ganjiang river basin, China. J. Hydrol. Eng. 2019, 24(11), 1943–5584.