Original Title: Assessment of SPI-3 months spatial variation using Kriging; Case study: Fars province
Source: nawee.gonbad.ac.ir
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការវាយតម្លៃលើការប្រែប្រួលលំហនៃសន្ទស្សន៍ SPI-3 ខែ ដោយប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រ Kriging៖ សិក្សាករណីនៅខេត្ត Fars

ចំណងជើងដើម៖ Assessment of SPI-3 months spatial variation using Kriging; Case study: Fars province

អ្នកនិពន្ធ៖ Home Razmkhah (Assistant Professor, Department of Water Science and Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Journal of New Approaches in Water Engineering and Environment

វិស័យសិក្សា៖ Water Engineering and Environment

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះដោះស្រាយបញ្ហាកង្វះខាតស្ថានីយអាកាសធាតុសម្រាប់ការធ្វើសមាហរណកម្មទិន្នន័យក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ (Large-scale interpolation) ដោយវាយតម្លៃលើម៉ូដែល Kriging ដើម្បីគូសផែនទីការប្រែប្រួលលំហនៃគ្រោះរាំងស្ងួតផ្នែកឧតុនិយមនៅក្នុងខេត្ត Fars ប្រទេសអ៊ីរ៉ង់ ដោយសារតែនិន្នាការនៃគ្រោះរាំងស្ងួតមានការកើនឡើង។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ វិធីសាស្ត្រនៃការស្រាវជ្រាវរួមមានការគណនាសន្ទស្សន៍ SPI-3 សម្រាប់ស្ថានីយសង្កេតអាកាសធាតុ ការបង្កើតតារាង Empirical Semi-variograms និងការសាកល្បងម៉ូដែល Kriging ចំនួន ១៧ ប្រភេទ ដោយប្រើបច្ចេកទេសផ្ទៀងផ្ទាត់ខ្វែង (Cross-validation)។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Ordinary Kriging (Linear, Power, Square root, Logarithmic, Gaussian)
គ្រីជីងធម្មតា (Ordinary Kriging) ដែលប្រើម៉ូដែល Linear, Power, Square root, Logarithmic និង Gaussian
មានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ក្នុងការប៉ាន់ស្មានលំហនៃសន្ទស្សន៍ SPI-3 និងអាចបង្ហាញពីនិរន្តរភាពលំហបានយ៉ាងល្អ ជាពិសេសម៉ូដែល Gaussian។ ទាមទារទិន្នន័យដែលមានគុណភាព និងការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រឹមត្រូវ ព្រមទាំងអាចមានកំហុសនៅតំបន់ក្បែរភ្នំដែលខ្វះស្ថានីយវាស់វែង។ ទទួលបានតម្លៃកំហុសទាបបំផុតក្នុងការផ្ទៀងផ្ទាត់ខ្វែង (MSE = 0.95 និង RMSE ចន្លោះពី 0.97 ដល់ 0.975)។
Simple Kriging
គ្រីជីងសាមញ្ញ (Simple Kriging)
ងាយស្រួលក្នុងការគណនានិងអនុវត្ត នៅពេលដែលមធ្យមភាគនៃទិន្នន័យត្រូវបានដឹងច្បាស់ និងថេរ។ ផ្តល់លទ្ធផលមិនសូវសុក្រឹតបើប្រៀបធៀបនឹង Ordinary Kriging សម្រាប់ការសិក្សានេះ ដោយសារការប្រែប្រួលនៃមធ្យមភាគទឹកភ្លៀងក្នុងតំបន់ជាក់ស្តែង។ មានតម្លៃកំហុសខ្ពស់ជាងបន្តិច (ឧទាហរណ៍ ម៉ូដែល Linear មាន MSE = 0.998, RMSE = 0.999)។
Universal Kriging
គ្រីជីងសកល (Universal Kriging)
ស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ទិន្នន័យដែលមាននិន្នាការ (Trend) ជាក់លាក់នៅក្នុងលំហ។ មានកម្រិតកំហុសខ្ពស់បំផុតក្នុងការប៉ាន់ស្មានទិន្នន័យ SPI-3 នៅក្នុងការសិក្សានេះ ដោយសារទិន្នន័យមិនមាននិន្នាការច្បាស់លាស់។ តម្លៃកំហុសខ្ពស់បំផុតក្នុងចំណោមម៉ូដែលទាំងអស់ (ឧទាហរណ៍ Linear (No Trend) មាន MSE = 1.48, RMSE = 1.21)។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ទោះបីជាឯកសារមិនបានបញ្ជាក់លម្អិតអំពីតម្លៃធនធានហិរញ្ញវត្ថុក៏ដោយ ប៉ុន្តែការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រនេះទាមទារកម្មវិធីកុំព្យូទ័រឯកទេស និងទិន្នន័យឧតុនិយមប្រវត្តិសាស្ត្រក្នុងរយៈពេលវែង។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅខេត្ត Fars ប្រទេសអ៊ីរ៉ង់ ដែលជាតំបន់មានភ្នំស៊ាំញ៉ាំ និងអាកាសធាតុពាក់កណ្តាលរាំងស្ងួត ដោយប្រើប្រាស់ទិន្នន័យទឹកភ្លៀងពីស្ថានីយចំនួន ១២ ប៉ុណ្ណោះ ដែលកង្វះខាតស្ថានីយនៅតំបន់ភ្នំអាចធ្វើឱ្យមានកំហុស Bias ក្នុងការប៉ាន់ស្មាន។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដែលមានលក្ខណៈភូមិសាស្ត្រ និងអាកាសធាតុត្រូពិចសើម ការអនុវត្តម៉ូដែលនេះត្រូវមានការប្រុងប្រយ័ត្ន និងតម្រូវឱ្យមានការកែសម្រួលប៉ារ៉ាម៉ែត្រ (Variogram settings) ឱ្យស្របតាមបរិបទជាក់ស្តែង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រ Kriging សម្រាប់ការវិភាគសន្ទស្សន៍គ្រោះរាំងស្ងួតនេះ ពិតជាមានសារៈសំខាន់ និងអាចយកមកអនុវត្តនៅកម្ពុជាបាន ដើម្បីត្រៀមលក្ខណៈនិងគ្រប់គ្រងហានិភ័យនៃគ្រោះរាំងស្ងួត។

សរុបមក ការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសសមាហរណកម្មលំហ (Spatial Interpolation) ដូចជា Kriging នឹងផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងធំធេងដល់កម្ពុជាក្នុងការសម្របខ្លួនទៅនឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ការពង្រីកបណ្តាញស្ថានីយឧតុនិយម និងការកាត់បន្ថយហានិភ័យគ្រោះមហន្តរាយ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ប្រមូល និងរៀបចំទិន្នន័យ (Data Collection & Pre-processing): ប្រមូលទិន្នន័យទឹកភ្លៀងប្រចាំខែពីស្ថានីយឧតុនិយមក្នុងស្រុក (យ៉ាងហោចណាស់៣០ឆ្នាំ) និងប្រើប្រាស់កម្មវិធី SPSS ដើម្បីពិនិត្យមើលភាពត្រឹមត្រូវ បំពេញទិន្នន័យដែលបាត់ (Missing values) និងធ្វើតេស្តភាពដូចគ្នា (Homogeneity test)។
  2. គណនាសន្ទស្សន៍គ្រោះរាំងស្ងួត (Calculate SPI-3): ប្រើប្រាស់រូបមន្តស្ថិតិ ដើម្បីបម្លែងទិន្នន័យទឹកភ្លៀងតាំងពីដើមរហូតដល់បច្ចុប្បន្ន ទៅជាសន្ទស្សន៍ SPI-3 ដោយប្រើប្រាស់ការចែកចាយប្រូបាប៊ីលីតេប្រភេទ Gamma តាមរយៈពេលកំណត់ (៣ខែ)។
  3. វិភាគតារាងកម្រិតប្រែប្រួលទិន្នន័យ (Variogram Analysis): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី SAGA GIS ដើម្បីបង្កើត Empirical Semi-variogram សម្រាប់វាយតម្លៃពីការប្រែប្រួល និងនិរន្តរភាពលំហ (Spatial continuity) នៃទិន្នន័យ SPI-3 របស់ស្ថានីយនីមួយៗ។
  4. សាកល្បងម៉ូដែល Kriging (Model Fitting & Cross-Validation): ដំណើរការម៉ូដែល Ordinary Kriging ដោយសាកល្បងជាមួយម៉ូដែលរងដូចជា Linear, Power, និង Gaussian នៅក្នុងកម្មវិធី SAGA GIS បន្ទាប់មកធ្វើការផ្ទៀងផ្ទាត់ខ្វែងដោយប្រៀបធៀបតម្លៃ MSE និង RMSE ដើម្បីជ្រើសរើសម៉ូដែលដែលល្អបំផុត។
  5. បង្កើតផែនទី និងបកស្រាយលទ្ធផល (Mapping & Interpretation): ប្រើប្រាស់ម៉ូដែលដែលល្អបំផុតដែលបានជ្រើសរើស ដើម្បីគូសផែនទីប្រែប្រួលលំហនៃគ្រោះរាំងស្ងួតប្រចាំតំបន់ និងទាញយកលទ្ធផលនេះធ្វើជាមូលដ្ឋានក្នុងការផ្តល់យោបល់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងធនធានទឹក និងវិស័យកសិកម្ម។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Kriging ជាវិធីសាស្ត្រស្ថិតិភូមិសាស្ត្រមួយសម្រាប់ធ្វើការប៉ាន់ស្មាន ឬទស្សន៍ទាយតម្លៃនៃចំណុចណាមួយដែលគ្មានទិន្នន័យ ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យពិតប្រាកដពីទីតាំងដែលនៅជុំវិញនោះ ព្រមទាំងគិតគូរពីគម្លាត និងកម្រិតនៃទំនាក់ទំនងរវាងទីតាំងទាំងនោះ។ ដូចជាការទស្សន៍ទាយបរិមាណទឹកភ្លៀងនៅផ្ទះរបស់អ្នក ដោយផ្អែកលើកម្រិតទឹកភ្លៀងនៅផ្ទះអ្នកជិតខាងទាំង៤ទិសដែលនៅជុំវិញអ្នក។
Spatial interpolation ដំណើរការនៃការបង្កើតទិន្នន័យប៉ាន់ស្មានសម្រាប់ផ្ទៃតំបន់ទាំងមូល ដោយប្រើប្រាស់ចំណុចទិន្នន័យដាច់ៗពីគ្នា (ឧទាហរណ៍ ស្ថានីយវាស់ទឹកភ្លៀង) ដើម្បីបង្កើតបានជាផែនទីលំហពេញលេញមួយដែលគ្មានចន្លោះប្រហោង។ ដូចជាការលាបពណ៌បំពេញចន្លោះទទេនៅលើផ្ទាំងគំនូរ ដោយពឹងផ្អែកលើពណ៌នៃចំណុចតូចៗដែលគេបានគូសជាគំរូទុកជាមុន។
Standardized Precipitation Index (SPI) ជាសន្ទស្សន៍ស្តង់ដារដែលប្រើសម្រាប់វាស់ស្ទង់កម្រិតភាពរាំងស្ងួតផ្នែកឧតុនិយម ដោយប្រៀបធៀបបរិមាណទឹកភ្លៀងដែលធ្លាក់ជាក់ស្តែងក្នុងរយៈពេលណាមួយ (ឧទាហរណ៍ ៣ខែ) ទៅនឹងមធ្យមភាគប្រវត្តិសាស្ត្រនៃទឹកភ្លៀងនៅតំបន់នោះ។ ដូចជាការប្រៀបធៀបប្រាក់ចំណូលខែនេះរបស់អ្នក ទៅនឹងប្រាក់ចំណូលមធ្យមដែលអ្នកធ្លាប់រកបានក្នុងរយៈពេល១០ឆ្នាំកន្លងមក ដើម្បីដឹងថាខែនេះអ្នកខ្វះខាត ឬធូរធារជាងធម្មតា។
Empirical Semi-variogram ជាក្រាហ្វិកគណិតវិទ្យាដែលបង្ហាញពីរបៀបដែលទិន្នន័យប្រែប្រួលទៅតាមចម្ងាយ។ វាជួយឱ្យយើងយល់ថា តើទីតាំងពីរដែលនៅជិតគ្នានឹងមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាកម្រិតណា បើប្រៀបធៀបនឹងទីតាំងដែលនៅឆ្ងាយពីគ្នា ដើម្បីជ្រើសរើសម៉ូដែលវិភាគឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ដូចជាការវាស់ស្ទង់ច្បាប់សង្គមដែលថា "មនុស្សរស់នៅភូមិជាមួយគ្នា ច្រើនតែមានទម្លាប់ស្រដៀងគ្នាជាងមនុស្សដែលរស់នៅខេត្តផ្សេងគ្នា"។
Cross-validation បច្ចេកទេសសម្រាប់ត្រួតពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវនៃម៉ូដែលទស្សន៍ទាយ ដោយដកទិន្នន័យពិតមួយចេញ រួចប្រើម៉ូដែលដើម្បីទស្សន៍ទាយទិន្នន័យដែលបានដកចេញនោះ ហើយចុងក្រោយយកលទ្ធផលទៅផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយទិន្នន័យពិតដែលបានលាក់ទុក ដើម្បីគណនារកកំហុស។ ដូចជាការបិទភ្នែកទាយរសជាតិម្ហូបដែលអ្នកធ្លាប់ស្គាល់ រួចបើកភ្នែកផ្ទៀងផ្ទាត់ចម្លើយថាតើការទាយរបស់អ្នកត្រឹមត្រូវកម្រិតណា។
Geostatistics សាខានៃវិទ្យាសាស្ត្រស្ថិតិដែលផ្តោតលើការវិភាគទិន្នន័យដែលមានទំនាក់ទំនងនឹងទីតាំងភូមិសាស្ត្រ (លំហ) ដើម្បីស្វែងយល់ពីគំរូ (Patterns) និងធ្វើការទស្សន៍ទាយបាតុភូតផ្សេងៗនៅលើផ្ទៃដី។ ជាការយកគណិតវិទ្យាទៅសួរផែនទីថា "តើមានអ្វីកើតឡើងនៅកន្លែងដែលយើងមើលមិនឃើញ?"
Gamma distribution ជាទម្រង់នៃរបាយប្រូបាប៊ីលីតេ (Probability distribution) ក្នុងស្ថិតិ ដែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ជាញឹកញាប់សម្រាប់តំណាងឱ្យអថេរដែលមិនអាចមានតម្លៃអវិជ្ជមាន ដូចជាបរិមាណទឹកភ្លៀងដែលមិនអាចតិចជាងសូន្យ។ ដូចជាការគូសខ្សែកោងប្រាប់ពីឱកាសនៃការត្រូវរង្វាន់ ដែលរង្វាន់នោះមិនអាចមានតម្លៃជាបំណុល (អវិជ្ជមាន) នោះទេ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖