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應用氣象衛星影像於雨量估計之研究

為了解決人造石門檻的問題，作者衛強 這樣論述：

藉由遙測水文技術之發展，以氣象衛星資料來推估地表降雨已成為近年雨量估計重要之分析方法。本研究利用日本GMS-5同步氣象衛星三個紅外光頻道（以下簡稱IR1,IR2,IR3）之影像資料與相對應地面測站雨量紀錄，首先探討兩者在不同時空尺度對以衛星資料推估降雨量之影響，其次以影像分類方法與發展「時空雨量分配模式」，對臺灣北部淡水河流域進行空間與時間上之雨量估計。研究中選用民國八十六至八十九年之十一場颱風事件為樣本，建立兩種雨量推估方法之模式。最後對影像分類方法以象神颱風事件進行驗証，而空間摺合積分模式以交叉驗証法對建模事件進行檢驗，並以卡門濾波法對整個流域及 5km網格尺度未來三小時總降雨量進行預報

。 以IR1紅外光波段與對應之地面測站資料分析結果發現，個別颱風事件依其行進路徑、強度與降雨總量，雲頂溫度（IR1波段）與降雨率關係仍存在差異性。在單一時刻降雨量與雲頂溫度關係隨空間尺度之增大而愈佳，所有事件平均之相關係數由 網格之0.333增加為整個流域之0.487；整個流域尺度未來三至六小時總降雨量與雲頂溫度之相關性呈現隨時間尺度增加而愈佳之趨勢。 以影像分類法使用最大概似法及貝氏分類法進行分類。以14個因子為分類特徵進行分類，最大概似法與貝氏分類法整體正確率分別為87.068%與88.321%。空間摺合積分模式以淡水河流域37個測站點降雨資料建立推

測值與觀測值關係：使用一個（IR1）、二個（IR1與IR3）及三個紅外光（IR1,IR2,IR3）波段資料推估其相關係數分別為為0.742、0.858、0.932。由區塊克利金法將測站點降雨資料推估5km 網格平均降雨量，使用一至三個紅外光波段推估其相關係數分別為0.874、0.940、0.970。將不同空間尺度及未來三至六小時之5km 網格總降雨量應用於空間摺合積分模式，推測值與觀測值之相關係數亦隨著時空尺度之增大而愈佳。最後以交叉驗証法驗証摺合積分模式之建模結果，多數受檢測站之相關係數亦高於0.7。研究結果顯示以權重核心函數為基礎之時變性線性模式，確實可描述雲系降水過程，應用於雨量預報極具

發展潛力。以卡門濾波法對流域未來三小時總降雨量及5km 網格尺度小時降雨量預報結果顯示可掌握降雨之趨勢，但模式中相關參數之統計特性與代表物理意義，仍有待進一步研究確立。