Penganggaran kebersandaran tahap keparahan dan tempoh hujan menggunakan pendekatan copula

Abstract

Kejadian banjir di Malaysia merupakan satu isu yang besar dan kian mendapat perhatian khususnya para pengkaji dalam bidang hidrologi. Kesan daripada fenomena ini banyak memberikan impak yang buruk kepada negara. Justeru itu, langkah-langkah untuk membangunkan sebuah permodelan bercantum yang boleh mencirikan perwatakan hujan adalah penting dalam usaha untuk menangani permasalahan ini. Bagi menghasilkan model yang boleh dipercayai, data hujan harian bertempoh 51 tahun telah digunakan. Penggunaan data siri masa yang panjang sering kali berhadapan dengan isu kualiti data seperti data lenyap dan kehomogenan. Oleh itu beberapa teknik imputasi diutarakan bagi merawat data hujan harian lenyap. Seterusnya ujian kehomogenan dilakukan terhadap 104 buah stesen kajian. Dari jumlah ini, hanya 48 buah stesen sahaja yang melepasi syarat kehomogenan. Dalam kajian ini, dua pemboleh ubah hujan telah dikenalpasti sebagai punca berlakunya banjir iaitu keparahan dan tempoh. Kedua-dua pemboleh ubah yang diterbitkan dari analisis indeks kerpasan piawai digabungkan bagi membentuk taburan multivariat. Walau bagaimanapun, taburan multivariat klasik hanya dapat dibentuk jika taburan univariat yang digunakan adalah dari keluarga yang sama. Oleh itu, kaedah copula telah digunakan bagi mengatasi kerumitan ini. Lima jenis taburan marginal diandaikan bagi mewakili pemboleh ubah kajian iaitu Gamma, Log Normal, Weibull, Eksponen dan Log Logistik. Manakala lima jenis copula iaitu Gauss, Clayton, Frank, Joe dan Gumbel-Hougaard diuji dalam mencirikan dua perwatakan hujan. Kajian berasingan juga turut dijalankan pada peringkat taburan marginal dengan tiada andaian taburan dibuat pada pemboleh ubah kajian. Hasil mendapati model Frank merupakan copula terbaik bagi kaedah berparameter dan separa berparameter. Seterusnya membuktikan secara keseluruhannya kekuatan kebersandaran antara keparahan dan tempoh hujan adalah sama bagi semua nilai. Pengujian terhadap model tak berparameter juga turut dilakukan iaitu copula empirik dalam mewakili setiap keputusan dari copula teoretikal. Berdasarkan keputusan yang diperoleh, copula empirik boleh dianggap sesuai untuk digunakan sebagai kaedah alternatif dalam mencirikan perwatakan hujan. Akhirnya, kaedah interpolasi reruang berasaskan copulapasangan dijalankan untuk mendapatkan nilai hujan maksimum tahunan bagi seluruh kawasan di Semenanjung Malaysia.