Γεωστατιστική ανάλυση της κατανομής της θερμοκρασίας στον Ελλαδικό χώρο για την περίοδο 1971-2000: μελέτη και παραγωγή χαρτών

Abstract

Μια πληθώρα δραστηριοτήτων του ανθρώπου και των αποφάσεων που λαμβάνει, επηρεάζονται άμεσα ή έμμεσα από τις επικρατούσες κλιματικές συνθήκες της εκάστοτε περιοχής. Συνεπώς, η λεπτομερειακή γνώση των κλιματικών συνθηκών είναι εξαιρετικά μεγάλης σημασίας έτσι ώστε οι αποφάσεις που λαμβάνονται να είναι βέλτιστες και για τον άνθρωπο και τις ανθρώπινες κοινωνίες, αλλά και για το περιβάλλον. Όπως είναι γνωστό, οι παρατηρήσεις του καιρού πραγματοποιούνται σε σημειακές τοποθεσίες πάνω στην γήινη επιφάνεια, τους μετεωρολογικούς σταθμούς. Έτσι, προκύπτει η ανάγκη οι μετρήσεις αυτές να χωρικοποιηθούν, και από σημειακές μετρήσεις να παραχθεί ένα τελικό προϊόν το οποίο θα βρίσκεται σε κανονικοποιημένη ψηφιδωτή μορφή, και για κάθε φατνίο του οποίου θα υπάρχει μια εκτίμηση για την τιμή της μελετούμενης ατμοσφαιρικής μεταβλητής για τη θέση εκείνη. Η παραπάνω διαδικασία επιτυγχάνεται μέσω της χωρικής παρεμβολής. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η χωρικοποίηση της μέσης μηνιαίας κανονικής θερμοκρασίας στην Ελλάδα, για την περίοδο 1971-2000, όπως αυτή καταγράφηκε σε πενήντα δύο σταθμούς τη Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας. Οι μέθοδοι που διερευνήθηκαν ήταν αιτιοκρατικές και γεωστατιστικές. Στις αιτιοκρατικές μεθόδους χωρικής παρεμβολής περιλαμβάνονται τα Πολύγωνα Thiessen, η Αντίστροφα Σταθμισμένη Ζύγιση (Inverse Distance Weighting: IDW), καθώς και οι Επιφάνειες Τάσης (Splines). Στις γεωστατιστικές μεθόδους παρεμβολής περιλαμβάνονται οι μέθοδοι του Σύνηθους Kriging (Ordinary Kriging) και του Kriging με χρήση μοντέλων παλινδρόμησης (Regression Kriging). Για την τελευταία, η διαδικασία της χωρικοποίησης υποβοηθείται με χρήση δέκα τοπογραφικών και γεωγραφικών μεταβλητών, από τις οποίες είναι πιθανό να εξαρτάται η χωρική συμπεριφορά της μελετούμενης μεταβλητής. Τα αποτελέσματα των χωρικοποιήσεων αξιολογήθηκαν σύμφωνα με τη διαδικασία της διασταυρωμένης επικύρωσης και τη χρήση του στατιστικού RMSE. Η μέθοδος που απέδωσε τα βέλτιστα αποτελέσματα ήταν η μέθοδος Regression Kriging.