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研究生: 楊宇恩
Yang, Yu-En
論文名稱: 1961-1990臺灣的30年月均溫與月雨量空間推估-導入地形特徵
Physiographically sensitive mapping of climatological temperature and precipitation in Taiwan for 1961-1990
指導教授: 許嘉恩
Sheu, Jia-En
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地理學系
Department of Geography
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 獨立坡向指數高程迴歸模式雨量氣溫空間推估數值地形模型
英文關鍵詞: PRISM, precipitation, temperature, spatial interpolation, DEM
DOI URL: https://doi.org/10.6345/NTNU202204584
論文種類: 學術論文
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  • 本研究選用臺灣地區1961年至1990年平均月雨量與月均溫資料,將測站資料空間推估成網格解析度300公尺的面量資料。推估方法參考克里斯多福戴利的獨立坡向指數高程迴歸模式(Parameter-elevation Relation on Independent Slop Model, PRISM)。該模式假設氣候因子與高度呈簡單線性關係,若推估地點與已知測站地形特徵相似,則在迴歸統計中測站會被給予較高的權重,反之亦然。此方法考量地點、距海遠近與坡向…等,可有效模擬不同地形特徵的氣候差異。本研究將雨量與溫度資料進行檢定,透過補遺基期較短的資料,使得推估成果能更佳反映1961至1990的平均氣候,最終採用240個溫度與1052個雨量測站進行空間推估。
    透過3次交互驗證法檢定均方根誤差,結果顯示PRISM比起克利金法或距離反比權重法有更好的推估成果。此結果,可供後續進行集水區資源管理、氣候變遷與植被分布推估應用。雖然目前已經有氣候地圖集以及其他推估成果,但是PRISM能提供更多空間上的細節。本研究於附件提供模式編碼供後續研究者使用。

    The spatial climate data sets of 1961–1990 mean monthly precipitation and temperature were estimated for Taiwan areas. The result was converted to a map which the grid’s resolution were up to 300 meters. The spatial climate data was referred to the PRISM (Parameter-elevation Relationships on Independent Slopes Model) which was developed by Christopher Daly. This model was based on the climate-elevation simple linear regression and built terrain factor indices including distance, elevation, coastal proximity, topographic facets and vertical atmospheric. Stations entering linear regression are assigned weights based on terrain factor index. By using PRISM, it was effective to show the climate differences in the different terrain factors. This study deleted the qualitative data errors and adjusted the short-period-of-recorded data from 1961 to 1990. In the end, the spatial interpolation result used the data from the 240 temperature stations and 1052 precipitation stations
    By using 3-fold cross-validation to verify root-mean-square error (RMSE), PRISM was more accurate than Kriging and IDW. Therefore, the spatial climate data could be the reference for watershed resource management, climate change, mapping vegetation type and mapping ecological zones. Even though there were climate maps and other research, PRISM provides more spatial details. The model's source codes were attached in the end of the study.

    目錄 I 圖目錄 III 表目錄 V 第一章 緒論 1 第一節 研究動機與目的 1 第二節 研究區域 2 第三節 研究架構與流程 4 第二章 文獻回顧 6 第一節 知識基礎系統 9 第二節 PRISM氣候資料空間推估 11 第三章 資料檢定與補遺 19 第一節 數值地形模型資料 20 第二節 測站海拔高度檢定 21 第三節 測站雨量與溫度資料 23 第四節 觀測資料補遺 26 第四章 臺灣地區PRISM知識基礎系統 41 第一節 PRISM參數設定 41 第二節 小結 55 第五章 臺灣地區雨量與氣溫空間推估成果 57 第一節 PRISM推估成果 57 第二節 其他比較資料製作 60 第三節 雨量與溫度推估成果比較 65 第四節 小結 70 第六章 結論與建議 71 第一節 結論 71 第二節 研究建議 72 參考文獻 73 附件一 PRISM 空間推估編碼 附件二 PRISM 資料補遺編碼

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