第二十八卷 第五期 - 2015年一月三十日 PDF
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利用多項式內插和Holt-Winters指數平滑法進行裏海季節性海水面異常精確預估
Moslem Imani, 尤瑞哲, 郭重言*
國立成功大學測量及空間資訊學系
 
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海位於亞洲與歐洲交界,被亞塞拜然、土庫曼、伊朗、哈薩克、俄羅斯等五個國家環抱,故扮演此區域國家間互動的重要角色。裏海平均深度187公尺,涵蓋面積370000平方公里,為世界上最大的內陸封閉水體。因地理和氣象現象的影響(包括河流流量、蒸發量、降水量、海水温度等),裏海季節和多年時間尺度的海水面變化可達1公尺,與高雄驗潮站資料20-30公分進行比較顯得相當大,因此要精確預估裏海海水面變化有其困難性,加上精確海水面變化預估資訊對於海岸管理和船舶航行活動等非常重要,因此依據現有資訊和資料找出一最佳預估技術來預估裏海海水面變化有其必要性。本研究利用Holt-Winters指數平滑法(Holt-Winters exponential smoothing, HWES) 進行裏海測高海水面異常資料分析和預估,HWES除了可對資料進行預估和平滑外,還可方便地顯示數據並消除隨機誤差。研究中採用之15年(1993 - 2008)海水面異常資料由Topex/Poseidon和Jason-1測高衛星所觀測,因氣候、物理改正等因素造成測高資料存在空間和時間上的缺口,故進行預估前需以最小二乘多項式內插進行預處理。圖1顯示利用HWES方法進行 2005 - 2008 三年海水面預估之成果,成果與衛星測高觀測之海水面異常相當吻合,相關係數可達0.86,差值之均方根誤差為7公分。

圖1: HWES預估與衛星測高觀測之海水面異常比較圖 ( Imani et. Al., 2013)
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