2014.08.07
ขั้นตอนการประมาณค่าข้อมูลเรดาร์น้ำฝนด้วยวิธีการ Cressman1959
หลังจากเขียนเล่มป.เอกติดขัดนิดหน่อย เลยหาลองเล่นการประมาณค่าเชิงพื้นที่อีกแบบ เผื่อเป็นการทบทวนไอเดียอะไรบ้าง ซึ่งการประมาณค่าข้อมูลเชิงพื้นที่มีหลายวิธีการแล้วแต่จุดประสงค์ของผู้ใช้งาน
วิธีการประมาณค่าแบบที่พบเห็นได้บ่อยในทางอุตุนิยมวิทยาได้แก่ การประมาณค่า Objective analysis by Cressman interpolation เป็นวิธีการที่ใช้กับข้อมูลที่ได้จากการสังเกตในแนวแกน
X,Y,Z ซึ่งได้จาก Rewindsonde เช่น
ลมในแต่ละระดับความกดอากาศ ตามแนวคิดข้างล่างคือ ค่าน้ำหนักของข้อมูลที่ได้จากการสังเกตจะขึ้นอยู่กับระยะทาง
แนวคิด Cressman
ในการทดลองนี้ผมต้องการจะสร้างภาพตัดขวางแนวดิ่งของข้อมูลเรดาร์ที่สแกนแบบหลายมุมยก
จึงได้ประยุกต์ใช้วิธีการแบบ Cressman เข้าไปทำการให้ค่าน้ำหนักจุดเรดาร์ในแต่ละระยะทางของแต่ละมุมยก
คงมีคนสงสัยวิธีนี้แตกต่างอย่างไรกับ IDW ผมพอจะคิดได้ว่า สิ่งที่แตกต่างคือ Cressman จะให้ค่าน้ำหนักพร้อมกับทำให้เป็นน้ำหนักมาตรฐานในกริดนั้นๆเลย
สิ่งที่ง่ายและได้เปรียบ IDW คือเราไม่ต้องมาหาค่ายกกำลังที่เหมาะสมกับข้อมูล
เพียงแต่เราต้องหาว่าจะใช้รัศมีในแต่ละแกนอย่างไรให้เหมาะสมกับข้อมูลเราก็พอ โดยเราสามารถกำหนดรัศมี
Influence radius ได้ทั้สามแกน แต่ในที่นี้ผมกำหนดแค่สองแกนคือ
แนวแกน X,Z
เพราะเป็นภาพตัดขวาง วิธีการ Cressman นี้ยังเอามาใช้บ่อยๆในการประมาณค่าแผนที่ชนิด
CAPPI
ของเรดาร์หรือแผนที่แนวระนาบที่ระบุความสูงจากพื้นโลก ขั้นตอนการคำนวณหลักๆในโปรแกรม Fortran ของผมคือ
1.
อ่านไบนารี่จากข้อมูลเรดาร์ที่แสกนแบบหลายมุม
2.
ทำการวนลูปตามมุมยก
อซิมุทและระยะสังเกตของเรดาร์ เพือ
1.
หาพื้นที่ที่ต้องการประมาณค่าที่อยู่ในรัศมีที่ต้องการ
2.
คำนวนหาค่าน้ำหนักของค่าสังเกตที่มีต่อกริดนั้นๆ
3.
นำค่าน้ำหนักมาใช้กับค่าสังเกต รวมผลลัพธ์ของค่าน้ำหนัก
ค่าข้อมูลที่ถ่วงค่าน้ำหนัก ในแต่ละกริด
3.
ประเมินผลค่าการประมาณค่าด้วยการนำค่ารวมของข้อมูลถ่วงน้ำหนักหารด้วยค่ารวมค่าน้ำหนักทั้งหมด
4.
เก็บข้อมูลในรูปไบนารี่เพื่อแสดงผลในโปรแกรม NCL
การเปรียบเทียบการประมาณค่าแบบ Cressman VS IDW
ผมเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้4แบบ
โดยสามแบบแรกใช้ Cressman ในรัศมีที่ต่างกันออกไป
ส่วนแบบสุดท้ายเป็นผลมาจากวิธีการ IDW จะเห็นว่า แบบที่ใช้ Cressman ที่รัศมี 4
กม.ทั้งแนวแกน Xและ Z จะคล้ายคลึงกับ
IDW หากผลของ Cressman
มีความราบเรียบกว่าและคงค่าความแรงของฝน Convective เหมือนกันกับ IDW แต่โปรแกรมยังมี
Bug
อยู่ในเรื่องของขอบเขตสุดท้ายของการประมาณค่า ต้องปรับปรุงอีกหลายอย่าง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น