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A hydroinformatic approach to assess interpolation techniques in high spatial and temporal resolution

Tsanis Giannis, S. Naoum

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Περίληψη

One of the problems which often arises in hydrologic and hydraulic design is the estimation of data at a given site, where data are missing or the site is ungauged. Estimates can be made by spatial interpolation of data available at other sites. Geographic information systems offer a number of embedded ready-to-use spatial interpolation techniques. It is the intent of this paper to document the development of a GIS-based tool to compare the applicability of various interpolation techniques for estimating rainfall for a selected area in Ontario, Canada. The interpolation techniques in the ArcView GIS® are: IDW, Spline (Tension and Regularized), 2nd Order Polynomial, and Kriging (Ordinary and Universal). One-minute rainfall data for sixteen events were extracted from ten rainy days during the summer of 1989. The test case is an 8 km by 8 km area located in the Hamilton-Wentworth region. It is covered by a nine-gauge network. The comparison shows that the IDW and Kriging_Gaussian are the best and worst techniques, respectively. Results also point out that some gauges are more important than others. The results, however, can also be considered a useful warning of the instability of interpolation techniques with limited/sparse data, particularly in the context of commercial software.Un des problèmes qui se lève souvent dans hydrologic et la conception hydraulique sont la tentative pour estimer des données à un site donné, où les données manquent ou le site est ungauged. Telles estimations peuvent être faites par interpolation spatial de données disponibles aux autres sites. Les systèmes informatiques géographiques offrent plusieurs enfoncé prêt-à-utilise les techniques de interpolation spatiales. C'est l'intention de ce papier pour documenter le développement d'un outil GIS BASE qui est utilisé comparer la validité d'application de diverses techniques de interpolation pour estimer d'hauteur des précipitations à un domaine choisi dans Ontario, le Canada. Les techniques de interpolation dans le ArcView GIS® sont utilisé. Ceux-ci sont: IDW, Spline (la Tension et Régularisé), le deuxième Polynôme d'Ordre, et Kriging (Ordinaire et Universel). Les données un minutieux d'hauteur des précipitations pour seize événements ont été extraites de dix jours pluvieux pendant l'été de 1989. Le cas de test est un domaine de 8 km par 8 km localisé dans la région d'Hamilton Wentworth. Il est couvert par un réseau de neuf jauge. La comparaison montre que le IDW et Kriging_Gaussian est les meilleures et pires techniques, respectivement. Les résultats font remarquer aussi que quelques-uns jaugent sont plus importants que les autres. Les résultats, cependant, peut être considéré aussi un avertissement utile de l'instabilité de techniques d'interpolation avec les données limité éparss, particulièrement dans le contexte de logiciel d'annonce publicitaire.

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