Γεωστατιστική ανάλυση της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης

Abstract

Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία ασχολείται με τη στατιστική και γεωστατιστική ανάλυση της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης. Η μελέτη των βροχοπτώσεων αποτελεί ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο και αντικείμενο μελέτης πολλών ειδικοτήτων. Η εξαγωγή συμπερασμάτων που αφορούν τις ποιοτικές και ποσοτικές εκτιμήσεις, τον εντοπισμό των περιοχών που πλήττονται από ξηρασίες λόγω της γεωγραφικής τους θέσης, την ενδεχόμενη περιοδικότητα στην τάση των βροχοπτώσεων καθώς και οι χάρτες κατανομής της βροχόπτωσης, είναι κάποια από τα πιο χρήσιμα εφόδια που προσφέρει η παρούσα εργασία. Η εφαρμογή της στατιστικής και γεωστατιστικής ανάλυσης έγινε βασιζόμενη σε δεδομένα παρατήρησης πενήντα τεσσάρων βροχομετρικών σταθμών που βρίσκονται διάσπαρτοι στους τέσσερις νομούς της Κρήτης και οι μετρήσεις αφορούν τη χρονική περίοδο 1981 - 2014. Η στατιστική ανάλυση βασίστηκε στην κατασκευή διαγραμμάτων για τις πιο ενδιαφέρουσες υδρολογικές περιόδους. Πιο αναλυτικά, κατασκευάστηκαν συγκριτικά διαγράμματα για τα βροχομετρικά δεδομένα που καταγράφηκαν σε κάθε νομό του νησιού τόσο κατά τη διάρκεια έκαστου υδρολογικού έτους συνολικά, όσο και κατά τη διάρκεια των αντίστοιχων υγρών και ξηρών περιόδων. Επίσης, μελετήθηκε η διαχρονική πορεία της βροχόπτωσης από το 1981 έως προσφάτως, τόσο για ολόκληρη την Κρήτη όσο και μεμονωμένα για το ανατολικό και το δυτικό τμήμα της, από όπου συμπεραίνεται ότι η πορεία της βροχόπτωσης για την Κρήτη συνολικά είναι ελαφρώς ανοδική. Στη συνέχεια επιλέχθηκαν οι σταθμοί με τις πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές βροχομετρικές ενδείξεις και δημιουργήθηκαν τα αντίστοιχα διαγράμματα. Τέλος, εξετάστηκε η συσχέτιση μεταξύ της βροχόπτωσης και του υψομέτρου στο οποίο βρίσκεται ο κάθε βροχομετρικός σταθμός της παρούσης μελέτης και έγινε φανερό ότι οι σταθμοί που βρίσκονται σε υψόμετρο πάνω από 660 μέτρα δέχονται τριπλάσια ποσότητα υδατόπτωσης από αυτούς που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα. Ένας από τους κύριους στόχους της εργασίας, είναι η αναπαραγωγή της χωρικής κατανομής της βροχόπτωσης στην επιφάνεια του νησιού χρησιμοποιώντας και βοηθητική πληροφορία από ένα ψηφιακό χάρτη υψομέτρου. Οι μέθοδοι οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για το σκοπό αυτό είναι οι πιο γνωστές γεωστατιστικές μέθοδοι με την ονομασία Kriging. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο Geostatistical Analyst του λογισμικού ARCGIS με το οποίο εξετάστηκαν δύο μέθοδοι για την χωρική εκτίμηση: η πρώτη είναι η μέθοδος Ordinary Kriging και η δεύτερη η μέθοδος Cokriging. Για την εφαρμογή της κάθε μεθόδου έγινε χρήση τεσσάρων ημι-βαριογραμμάτων, από τα οποία κάθε φορά επιλεγόταν αυτό που προσέδιδε την μεγαλύτερη ακρίβεια στα αποτελέσματα, ώστε στη συνέχεια να κατασκευαστεί ο αντίστοιχος χάρτης απεικόνισης της βροχόπτωσης. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε συγκριτική ανάλυση της μεθόδου Kriging με αυτή του Cokriging. Συγκρίνοντας την επίδοση και τα αποτελέσματα της χαρτογράφησης των δύο μεθόδων διαπιστώνεται ότι η μέθοδος Cokriging απεικονίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη χωρική κατανομή της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης.