Wyznaczanie wskaźnika standaryzowanego opadu (SPI) z zastosowaniem rozkładu gamma

• Autorzy: Gąsiorek, E. , Musiał, E.

Warianty tytułu

EN

Calculation of standardized precipitation index (SPI) with the use of gamma distribution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W prezentowanej pracy autorzy skorzystali z danych pomiarowych pochodzących ze stacji Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy w wieloleciu 1946–2003 i przeprowadzili analizę zgodności otrzymanych wartości wskaźników standaryzowanego opadu (SPI) otrzymanych dwiema metodami. Pierwsza z nich polega na wyznaczeniu SPI bezpośrednio z dopasowanego rozkładu gamma, któremu podlegają miesięczne sumy opadów w wieloleciu 1946–2003 w Bydgoszczy, a druga na zastosowaniu transformacji prowadzących do rozkładu normalnego. Celem tej pracy była weryfikacja zaproponowanych wcześniej metod na nowym materiale empirycznym. Z dwóch stosowanych metod, metoda bezpośredniego wyznaczania wskaźnika SPI z rozkładu gamma jest mniej pracochłonna i daje lepszą ocenę warunków opadowych niż metoda polegająca na znajdowaniu transformacji przekształcających rozkład gamma w rozkład normalny.

EN

In the current paper the authors have used the data from the Institute of Technology and Natural Sciences observatory in Bydgoszcz in 1946–2003 period. They have analyzed the consistency of standardized precipitation index (SPI) values, calculated with the use of two different methods. The first one extracts SPI directly from gamma distribution, with the assumption that monthly precipitation sums in 1946–2003 in Bydgoszcz are gamma distributed. The second method is based on the transformations of data leading to normal distribution. The aim of this paper was to verify the previously proposed methods on new empirical data. Out of those two methods, the direct calculation of SPI from gamma distribution is less time consuming and gives better evaluation of precipitation conditions than the method based on transformation from gamma to normal distribution.

Słowa kluczowe

PL

wskaźnik standaryzowanego opadu; rozkład gamma; rozkład normalny

EN

standardized precipitation index; gamma distribution; normal distribution

• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 23, No. 3
• Strony: 237--249
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gąsiorek, E.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Katedra Matematyki, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław, Poland

autor

Musiał, E.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Katedra Matematyki, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław, Poland,

Bibliografia

• Edwards, D.C. i Mckee, T.B. (1997). Characteristics of 20th century drought in the United States at multiple scales. Climatology Report. Fort Collins: Department of Atmospheric Science Colorado State University.
• Gąsiorek, E., Grządziel, M., Musiał, E. i Rojek, M. (2012). Porównanie wskaźnika standaryzowanego opadu (SPI) wyznaczonego za pomocą rozkładu gamma i rozkładu normalnego dla miesięcznych sum opadów. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, PAN 3/III 2012, 197-209.
• Kaczmarek, Z. (1970). Metody statystyczne w hydrologii i meteorologii. Warszawa: WKiŁ.
• Krishnamoorthy, K., Mathew, T. i Mukherjee, S. (2008). Normal-based methods for a Gamma Distribution: prediction and tolerance intervals and stress-strenght reliability. Technometrics, 50 (1), 69-78.
• Łabędzki, L. (2006a). Susze rolnicze: zarys problematyki oraz metody monitorowania i klasyfikacji. Wydanie 17 z Woda, Środowisko, Obszary Wiejskie: Rozprawy Naukowe i Monografie. Falenty: Wydawnictwo Instytut Melioracji i Użytków Zielonych.
• Łabędzki, L. (2006b). O dwóch metodach wyznaczania wskaźnika suszy meteorologicznej SPI. Materiały XXXVI Seminarium Zastosowań Matematyki, ISBN 83-918217-3-0, 41-47.
• Mckee, T.B., Doesken, N.J. i Kleist, J. (1993). The relationship of drought frequency and duration to time scales. Proc. 8th Conf. Applied Climatology, 17-22 January 1993, Anaheim, California, Proc 8th, 179-184.
• Mckee, T.B., Doesken, N.J. i Kleist, J. (1995). Drought monitoring with multiple time scales. Conf. Applied Climatology, 15-20 January 1995, Dallas Texas, Preprints 9th, 233-236.
• Thom, H.C.S. (1958). A note on the gamma distribution. Monthly Weather Review, 86, 117-122.