FREKANS ANALİZİNDE ALTERNATİF BİR PARAMETRE TAHMİN METODU

Ömer Levend AŞIKOĞLU

Öz


Taşkınlar, sağanaklar ve kurak akımlar gibi ekstrem hidrolojik olayların frekans analizi, su kaynakları sistemlerinin planlanması, boyutlandırılması ve işletilmesi açısından büyük önem arz ettiği gibi, bu ekstrem olayların ekonomik ve sosyal açıdan olumsuz sonuçlarından kaçınma konusunda da büyük fayda sağlamaktadır. Frekans analizinin önemli adımlarından biri uygun dağılım modelinin parametrelerinin tahmin edilmesidir. Bu makalede, merkezi eğilimin robust (sağlam) bir parametresi olan M (medyan), istatistiksel saçılmayı gösteren robust parametre IQR (kuartiller arası uzaklık) ve kuartil çarpıklık katsayısı QCs istatistiklerini kullanan alternatif bir parametre tahmin metodu (RİM) (Robust İstatistikler Metodu) anlatılmaktadır. Çalışma kapsamında, özellikle hidrolojik frekans analizinde yaygın bir şekilde kullanılan altı farklı olasılık dağılım fonksiyonuna (Normal, 2 ve 3 parametreli lognormal, Gamma, Gumbel, ve genelleştirilmiş ekstrem değer GEV) yer verilmiştir. Medyan ve kuartiller arası uzaklık gibi robust istatistiklerin kullanılmasının, aykırı gözlemlerin varlığından veya değişiminden kaynaklanan etkilere karşı daha güvenli parametre tahmini sağlayacağı düşünülmektedir. Çalışmada sayısal örnekler olarak, altı yağış istasyonunun 24 saat süreli yıllık maksimum yağış şiddeti verileri kullanılmıştır. Son olarak, Robust İstatistikler Metodu ile elde edilen parametreler kullanılarak hesaplanan belli olasılıklı tahminler (kuantiller), Maksimum Olabilirlik Metodu, Momentler Metodu ve Olasılık Ağırlıklı Momentler Metodu gibi geleneksel parametre tahmin metotlarıyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler


Hidrolojik Frekans Analizi, Parametre Tahmin Metotları, Robust İstatistikler

Tam Metin:

PDF

Referanslar


Abramowitz, M., Stegun, I. A., 1984, Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, A Wiley - Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc., New York.

Ahmad, I., Fawad, M., Akbar, M., Abbas, A., Zafar, H. 2016, “Regional Frequency Analysis of Annual Peak Flows in Pakistan Using Linear Combination of Order Statistics”, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 25, 6.

Atroosh, K.B., Moustafa, A. T., 2012, “An Estimation of the Probability Distribution of Wadi Bana Flow in the Abyan Delta of Yemen”, Journal of Agricultural Science, Vol. 4, No. 6

Chow, V. T., Maidment, D. R., Mays, L. W., 1988, Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York.

Greenwood, J. A., J. M. Landwehr, N. C. Matalas, J. R. Wallis, 1979, “Probability Weighted Moments: Definition and Relation to Parameters of Several Distributions Expressible in Inverse Form”, Water Resources Research, Vol. 15, pp. 1049-1054.

Gumbel, E. J., 1958, Statistics of Extreme, Columbia University Press, 375 pp.

Haktanır, T, Cobaner, M., Kisi O., 2010, “Frequency Analyses of Annual Extreme Rainfall Series from 5 Min to 24 h”, Hydrological Processes, Vol. 24, pp. 3574–3588

Hosking, J. R. M. 1986, The Theory of Probability Weighted Moments Research Report RC12210, IBM Research Division, Yorktown Heights, N.Y.

Jee, H. K, Yeo, W. K, Kim, J. H, Lee, S., 2008, Rainfall Intensity Duration Frequency (IDF) Analysis for the Asia Pasific Region ,Chapter 8, 76-81, ‘Technical Documents in Hydrology’, No:2, Asian Pasific FRIEND, International Hydrological Programme, UNESCO Jakarta Office, Indonesia.

Kendall, M. G., Stuart, A., 1961, The Advance Theory of Statistics, II, Griffin, London

Koutsoyiannis, D., Kozonis, D., Manetas, A., 1998, “A Mathematical Framework for Studying Rainfall Intensity-Duration-Frequency Relationships”, Journal of Hydrology, Vol. 206, pp. 118-135.

Kottegoda, N. T., Rosso, R. 2008, Applied Statistics for Civil and Environmental Engineers, Second Edition, Blackwell Publishing.

Kumar, R., Chatterjee, C., Kumar, S., Lohani, A. K,. Singh, R. D. 2003, “Development of Regional Flood Frequency Relationships using L-moments for Middle Ganga Plains Subzone 1(f) of India”, Water Resources Management, Vol. 17, pp. 243–257.

Landwehr, J.M., Matalas, N.C., Wallis, J.R. 1979, “Probability Weighted Moments Compared with Some Traditional Techniques in Estimating Gumbel Parameters and Quantiles”, Water Resources Research, Vol. 15 (5), pp. 1055-1064.

Opere, A. O.; Mkhandi, S.; Willems, P. 2006, “At Site Flood Frequency Analysis for the Nile Equatorial Basins”, Physics and Chemistry of the Earth, Vol. 31, Issue 15-16, pp. 919-927.

Panda S. N. Panda, S. N., Dey, G. K., Kumar, S., 2005, “Flood Frequency Analysis in the Mahanadi River Basin (Eastern India)” - Developing an Interactive Software FLOOD”, ICID 21st European Regional Conference, Frankfurt (Oder) and Slubice – Germany and Poland, 15-19 May, 2005.

Rahman, A. S., Rahman, A., Zaman, M. A., Haddad, K., Ahsan, A., Imteaz, M. 2013, “A Study on Selection of Probability Distributions for at-site Flood Frequency Analysis in Australia”, Natural Hazards, Vol. 69 (3).

Rao, A. R., Hamed, K. H., 2000, Flood Frequency Analysis, CRC Pres, Boca Raton, USA.

Reimann, C., Filzmoser, P., Garrett, R. G., Dutter R., 2008, Statistical Data Analysis Explained: Applied Environmental Statistics with R, John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-98581-6

Saf, B., 2009, “Regional Flood Frequency Analysis Using L-Moments for the West Mediterranean Region of Turkey”, Water Resources Management, Vol. 23, pp. 531-551.

Salinas, J. L., Castellarin, A., Kohnova, S., Kjeldsen, T. R. 2014, “Regional Parent Flood Frequency Distributions in Europe – Part 1: Is the GEV Model Suitable as a Pan-European Parent?” Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 18, pp. 4381-4389.

Stedinger, J. R., Vogel, R.M., Fofoula-Georgiou, E., 1993, Frequency Analysis of Extreme Events, In: D. R. Maidment, Handbook of Hydrology, Chapter 18, McGraw-Hill, New York.

Stephenson, D., 2005, Data Analysis Methods in Weather and Climate Research, Course in University of Reading.

Strupczewski, W. G, Singh, V. P, Weglarczyk, S., 2002, “Asymptotic Bias of Estimation Methods Caused by the Assumption of False Probability Distribution”, Journal of Hydrology, Vol. 258, Issues 1–4, 28 pp. 122–148.

Van Gelder, P.H.A.J.M, 2004, “Statistical Estimation Methods in Hydrological Engineering, In: Analysis and Stochastic Modelling of Extreme Runoff in Euroasian Rivers under Conditions of Climate Change”, Proceedings International Scientific Seminar, Irkutsk, pp. 11-57, 16-23 June 2003

Publishing House of the Institute of Geography Editors: L.M. Korytny and W.M. Luxemburg, ISBN 5-94797-040-6


Madde Ölçümleri

Ölçüm Çağırılıyor ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refback'ler

  • Şu halde refbacks yoktur.


Telif Hakkı (c) 2017 Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Tarayan Veri Tabanları

   ResearchBib 中国知网BASE Logo googleDirectory of Research Journals Indexing LogoOnline Access to Research in the EnvironmentDTUbroadcastlogo PBN - BETA versionjournal tocs uk ile ilgili görsel sonucuFind in a library with WorldCatDiscovery: Library search made simple. Return to JournalSeek Homejatstech ile ilgili görsel sonucuExLibris header imageStanford University Libraries