Wykorzystanie GIS w badaniu zróżnicowania klimatycznego bilansu wodnego w Polsce

• Autorzy: Wypych A. , Henek E.

Warianty tytułu

EN

Using GIS in spatial differentiation of the climatic water balance research in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem pracy jest próba zastosowania metod GIS do analizy przestrzennej klimatycznego bilansu wodnego (KBW) w Polsce. Wykorzystano miesięczne wartości temperatury powietrza i opadów atmosferycznych pochodzące z 60 stacji synoptycznych oraz miesięczne sumy całkowitego promieniowania słonecznego z 23 punktów pomiarowych. Materiał źródłowy obejmował lata 1985-2006. Ze względu na dostępność danych pomiarowych do obliczenia parowania potencjalnego zastosowano formułę Turca. Analizę rozkładu przestrzennego KBW przeprowadzono z zastosowaniem równolegle dwóch podejść metodycznych: modeli regresji prostej i wielorakiej (uwzględniono jako zmienne: długość i szerokość geograficzną, wysokość n.p.m. i odległość od morza) oraz tzw. algebry map. Wyniki walidacji wykazały, że najmniejszym błędem względem wartości referencyjnych odznacza się metoda algebry map. Rezultaty, niezależnie od przyjętej metody, potwierdzają, jak ważną rolę w przypadku KBW odgrywają czynniki lokalne (największe błędy otrzymano na obszarach górskich i na wybrzeżu). W celu optymalizacji modelu konieczne jest zmniejszenie skali opracowania z wykorzystaniem większej liczby punktów pomiarowych, co pozwoliłoby na uwzględnienie lokalnych zmiennych, np. formy i pokrycia terenu.

EN

The main aim of the study is to find the best spatialization method to describe spatial differentiation of climatic water balance (CWB) in Poland. Monthly mean values of air temperature and precipitation totals from 60 synoptic stations as well as monthly totals of solar radiation (23 measuring points) were taken into consideration. Source material covered period 1985-2006. Regarding the prior research as well as data availability the potential evapotranspiration data was calculated by Turc formula. CWB modeling was conducted with two methods simultaneously: simple and multiply linear regression (with latitude, altitude and distance from the coast line as variables) and map algebra. Validation showed map algebra as the best spatialization method. Nevertheless the obtained results proved also that except for the method local factors are of the great importance in CWB modeling especially in the mountains and at the coast. To optimize the method it is necessary to reduce the research scale using more in-situ data what would enable to include more local variables as land form and land cover into the analyses.

Słowa kluczowe

PL

klimatyczny bilans wodny; analiza przestrzenna; GIS; Polska

EN

climatic water balance; spatial analysis; GIS; Poland

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 2
• Strony: 233--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., mapki, tab., wykr.

Twórcy

autor

Wypych A.

autor

Henek E.

• Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ - Kraków,

Bibliografia

• 1.Bogdańska M., Podogrocki J., 2000, Zmienność całkowitego promieniowania słonecznego na obszarze Polski w okresie 1961-1995. Materiały Badawcze IMGW, seria Meteorologia, 30, 1-43.
• 2.Chapman L., Thornes J.E., 2003, The use of geographical information systems in climatology and meteorology. Progress in Physical Geography 27, 3, 313-330.
• 3.Dobesch H., Dumolard R, Dyras I. (red.), 2007, Spatial interpolation for Climate Data. ISTE - Geographical Information Systems series, London - Newport Beach.
• 4.Kalma J.D., McVicar T.R., McCabe M.F., 2008, Estimating land surface evaporation, A review of methods using remotely sensed surface temperature data. Surveys in Geophysics 29 (4-5), 421-469.
• 5.Kar G., Verma H.N., 2005, Climatic water balance, probable rainfall, rice crop water requirements and cold periods in AER 12.0 in India. Agricultural Water Management 72, 15-32.
• 6.Kowanetz L., 2000, On the method of determining the climatic water balance in mountainous areas, with the example from Polish Carpathians. Zesz. Nauk. UJ, Prace Geogr., 105, 137-164.
• 7.Łupikasza E., Ustrnul Z., Czekierda D., 2007, The role of explanatory variables in spatial interpolation of selected climate elements. Roczniki Geomatyki 5, 1, 55-64.
• 8.Novaky B., 2002, Mapping of mean annual actual evaporation on the example of Zagyva catchment area. Idójaras 106, 3-4, 227-238.
• 9.Rosema A., 1990, Comparison of Meteosat-based rainfall and evapotranspiration mapping in the Sahel region. Int. Jour, of Remote Sensing 11, 12, 2299-2309.
• 10.Turc L., 1964, Evapotranspiration potentielle mensuelle et decadaire. Son evaluation en fonction de denuees me'teorologiques. Polsko-Francuskie Sympozjum Gospodarki Wodnej B. IGW, WKiT, Warszawa.
• 11.Tveito O.E., Wegehenkel M, Wei van der E, Dobesch H. (red.), 2008, The use of geographic information systems in climatology and meteorology. Final Report COST Action719, COST Office, ss. 1-246.
• 12.Urbański J., 2008, GIS w badaniach przyrodniczych. Wyd. Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk.
• 13.Ustrnul Z., Czekierda D., 2005, Application of GIS for the development of climatological air temperature maps, an example from Poland. Meteorol. Appl., 12, 43-50.
• 14.Vicente-Serrano S.M., Lanjeri S., López-Moreno J.I., 2007, Comparison of different procedures to map reference evapotranspiration using geographical information systems and regression-based techniques. Int. J. Climatol., 27, 1103-1118.
• 15.Woolhizer D.A., Wallace D.E., 1984, Mapping average daily pan evaporation. Jour, of Irrigation and Drainage Engineering. 110, 2, 246-250.
• 16.Wypych A., Czekierda D., Kubacka D., 2010, Zróżnicowanie przestrzenne klimatycznego bilansu wodnego w Polsce (analiza z zastosowaniem modelu regresji wielokrotnej), [w:] Bednorz E., Kolendowicz L. (red.), Studia i Prace z Geografii i Geologii, 15, Klimat Polski na tle klimatu Europy. Warunki termiczne i opadowe, Bogucki Wyd. Nauk., Poznań, 159-168.
• 17.Wypych A., Ustrnul Z., 2011, Spatial differentiation of the climatic water balance in Poland. Idójaras, 115, 1-2, 111-120.
• 18.Xinfa Q., Yan Z., Changming L., 2002, A general model for estimating actual evaporation from non-saturated surfaces. Jour, of Geogr. Sciences, 12, 4, 479-484.
• 19.European Environment Agency (2011), on-line: http://www.eea.europa.eu
• 20.U.S. Geological Survey (2011), on-line: http://dds.cr.usgs.gov/srtm/