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[期刊] 地理科学进展
[作者]
师春香 谢正辉
高分辨率降水时空分布估计对于陆面数值模拟和同化,天气、气候与环境及其相关领域研究具有重要意义。长时间序列降水分布常使用时间和空间插值技术进行估计。本文提出了一种基于每小时静止卫星云图云分类信息的累积降水估计时间加权插值方法,它通过利用高时空分辨率静止卫星云图所反映的云的变化,与卫星降水估计和地面观测降水相结合,以获得时空分布比较合理的地面降水分布。将该方法应用于FY2C云图和国家卫星气象中心FY2C的6小时降水估计业务产品,得到FY2C卫星发射(2005年)以来具有10KM空间分辨率以及1小时分辨率的降水数据集,并利用中国区域自动雨量观测资料对该降水估计数据集进行检验和评估,以表明该方法的合理性。
关键词：
降水估计 时空分布 静止卫星
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
崔路明 王思梦 刘轶欣 蒋娅 董林垚 黄昌
以中国三大流域为研究区域,分别针对TRMM 3B43和GPM IMERG降水数据,构建基于归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)数据的地理加权回归(GWR)模型,以2014年夏季(6～8月)数据为例,得到了三大流域1 km分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过气象站点数据对降尺度结果进行验证。研究表明:(1)GPM原始数据整体精度优于TRMM数据,两种数据在黄河流域的精度评价指标优于长江流域与珠江流域;(2)经降尺度计算,两种数据空间分辨率得到了显著提高,且表现出更多降水变化的细节与趋势,但精度指标对原始数据依赖性大,导致提升并不显著;(3)当联合使用NDVI及DEM作为GWR降尺度模型的辅助变量时,两种降尺度结果的差异值在长江流域与珠江流域的高海拔地区中更为显著;(4)黄河流域中,使用不同辅助变量下的降尺度结果在空间分布上总体相似。TRMM数据使用地形作为单独辅助变量的降尺度结果最佳,而GPM数据不同辅助变量下降尺度结果差异并不明显。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
范雪薇 刘海隆
山区降水是干旱区水资源的重要补给源,但由于山区地形复杂、监测困难造成资料缺乏,水文预报的误差较大。近年来,TRMM3B43降水数据得到了大量应用,但受其较低空间分辨率的影响,使得应用精度受到限制。论文以2001—2010年TRMM3B43数据为基础,结合提取的7个数字地形因子(经度、纬度、坡度、坡向、海拔、地形开阔度、地形起伏度),构建了天山山区年、季的降水主成分-逐步回归降尺度模型。分析结果表明:主成分-逐步回归降尺度模型有效地将TRMM3B43数据的空间分辨率由0.25°×0.25°提高到1 km×1
关键词：
降水 TRMM 降尺度 地形因子
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵长森 夏军 李召良 刘玉 唐伯惠 唐荣林 严子奇 欧阳晓莹
论文提出了一个基于高时间分辨率静止卫星的陆面区域蒸散模型(a Land Regional Evapotranspiration Model based on High Temporal Resolution Geostationary Satellite Data,LREMHT),该模型基于对地表温度日过程的傅立叶拟合计算感热通量,进而计算蒸散发日过程,模型时间分辨率高、需要参数少、不依赖地面数据,是一个全遥感经验模型。利用地面实测潜在蒸发的日总量及其空间分布对模型结果进行了验证,表明模型计算合理,可用于区域耗水模拟。利用该模型计算分析了春旱季节(2005年4月份)淮河流域蚌埠以上农业区的区域...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王超 赵传燕
论文利用数字高程模型(DEM),使用多元回归模型对黑河上游2000—2009年TRMM多卫星降水资料的月数据进行了降尺度研究,并用地面气象台站观测数据对降尺度的结果进行了检验,检验结果表明这种降尺度的方法能够在不降低(甚至提高)数据质量的情况下,得到空间精度更高的降水资料。在此基础上,基于降尺度后的月降水数据,对黑河上游2000—2009年降水10 a平均值年总量空间变化,以及年内降水分配、年内降水的空间差异进行了分析。结果表明:①降尺度之后的数据比原始数据能更加表现降水变化的细节和趋势;②坡向对降水的影响表明,在东西方向,东坡的降水要高于西坡,最高可以达到10%,而南北坡的降水差异变化较小;...
关键词：
黑河上游 TRMM数据 山区降水 降尺度
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
夏双 阮仁宗 周义 王玉强
如何确切的掌握降水的时空分布,对区域气候、水文和生态应用等至关重要。以藏北高原典型区为研究区,在大量地面实况降水观测数据与对长时间序列FY-2C影像光谱特征和云图特征分析的基础上,获取卫星降水模拟参数特征集以刻画云降水的发生与发展过程,选用最值归一化方法对不同量纲云图特征参数进行归一化处理。构建基于三层前向型反向传播神经网络的卫星降水估算模型,用于该地域降水估算,并采用多指标体系分析模型的降水模拟精度。结果表明:静止气象卫星红外波段能较精确地揭示云的降水机理,较高时间分辨率遥感图像可以监测云图的变化细节,并获取能够反映云图降水特征的降水模拟参数;人工神经网络能较好地刻画该地域卫星降水特征的非线...
关键词：
藏北高原 FY-2C 卫星遥感 降水估算
[期刊] 自然资源学报
[作者]
金晓龙 邵华 张弛 艳燕
卫星降水产品在山区的适用性具有较高的不确定性。论文基于天山山区２０１４—２０１５年１６７个气象站点数据，应用较为广泛的两套卫星降水产品——ＴＲＭＭ与ＣＭＯＲＰＨ，选用均方根误差（ＲＭＳＥ）、相关系数（Ｒ）、相对误差（ＰＢ），以及分类统计分析指标（错报率ＦＡＲ、探测率ＰＯＤ、公正先兆评分ＥＴＳ、频率偏差ＢＩＡＳ）等，评估了新一代卫星降水产品——ＧｌＯＢＡｌ ＰＲＥＣＩＰＩＴＡＴＩＯｎ ＭＥＡＳｕＲＥＭＥｎＴ（ＧＰＭ）在天山山区的适用性。结果表明：相对于以上两种产品，ＧＰＭ在山区的精度最高。具体表现在：１）３套产品在降水较多的夏秋季均表现较好，相对于ＴＲＭＭ与ＣＭＯＲＰＨ，ＧＰＭ与观测数据的相关系．．．
[期刊] 地理科学进展
[作者]
嵇涛 杨华 刘睿 何太蓉 吴建峰
在地形复杂的川渝地区,利用72个气象站点的实测降水数据对TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)卫星降水数据的精度分别在年、季和月尺度上进行验证,并进一步分析了高程和坡度对月尺度验证结果的影响,同时借助主成分分析法,对比了高程与坡度对TRMM 3B43降水数据的影响程度。结果表明:TRMM3B43估算的年降水量在川渝地区平均偏高5.38%,其中西部高原区估算结果比中东部地区相对精确。TRMM3B43与气象站点的季尺度降水数据拟合优度较高,但各季拟合优度之间存在差异,其中春季降水的拟合优度高于其余季节。而TRMM 3B43的月数据与站点实测降水数据拟合优度R2=0.7615,相关系数R=0.87,表明两者之间相关性显著,数据精度较高;就单个站点而言,大部分站点相关系数较高,误差较小,但叙永站相关系数相对较低,小金、雅安、雷波、盐源以及攀枝花站点数据误差相对较大。高程对数据精度的影响较坡度大,且呈现三次非线性回归的变化特征,随着高程的升高,R呈现增大的变化趋势,|Bias(%)|则呈现出增大—减小—增大的变化趋势;坡度对降水数据精度的影响相对较小且变化规律也较复杂,整体上随坡度变化,TRMM3B43数据精度受到明显的影响。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
谭伟伟 曾超 沈焕锋 田礼乔
该文针对卫星降水数据空间分辨率较低的问题,以湖北省为研究区域,考虑经纬度、DEM、亮温数据、IMERG插值数据等辅助变量,融合2016年7月19日IMERG日分辨率卫星降水数据与气象站点数据资料.该文提出了点面融合方法和站点偏差校正估计两个融合方案,并选择了自适应样条多元回归、随机森林、高斯过程回归三种算法.结果表明,点面融合方法优于站点偏差校正估计方法,且高斯过程回归的融合结果优于其他两种算法.基于高斯过程方法的融合结果呈现合理的变化细节,符合降水的空间分布变化模式.融合结果的空间分辨率从约0.1°(约10 km)提高到1 km,且精度相对于原始的IMERG数据得到了较大的提升,该研究对高时间分辨率的多源降水数据的融合具有一定的意义.
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高青峰 郭胜 阙志夏 张亮亮 刘东 朱伟峰
针对当前降水研究尺度与精细化程度难以满足城市雨洪预报预警、排涝规划与应急管理需求,提出城市降水多尺度长程演变特征分析方法与框架,为城市洪泛区的科学管理提供导向。以哈尔滨主城区为研究基点,选用线性拟合、Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法对其降水进行多尺度分析。结果表明:近53年来,哈尔滨主城区除秋季降水有不明显的减少趋势外,春、夏以及冬季降水均呈与年降水相同的增多趋势,夏季降水约占全年降水的66.07%,大雨以上降水日数整体趋势缓增,但强度逐渐减弱;年降水变化出现突变点的时间为1964、1966、1980和2011年。春季降水在2007年发生突变,夏季降水在1981和2003年发生突变,秋冬两季降水突变年份分别为1973、1997年和1971、1991年;年降水变化的主次周期分别为35和20年,大雨以上降水日数的周期与其保持一致。春季降水变化存在36年的主周期和14年的次周期。夏、秋和冬季降水时序变化呈现20和36年的周期性,但主次周期存在一定差异。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李博 唐世浩
为揭示三峡蓄水对局地气候的影响,利用TRMM 3B42卫星降水产品分析了三峡蓄水前后(以2003年为分界)库区的局地降水变化。分析表明,蓄水以后,库区西北部年累积降水量增加,东南部年累积降水量减少,这种降水变化是大尺度上降水变化的区域体现。蓄水对干流附近降水产生了一定影响,干流站点间降水量差别增大,但整个大库区平均的年累积降水量无明显变化。蓄水之后的降水变化具有季节差异。冬季几乎整个库区的降水量都有所增加;春季降水量在干流的上游个别地区和下游减少,中游增加;夏季除库区下游部分地区外,大部分库区降水量有所减少;秋季,库区的上游和中游降水增加,下游降水减少。区域平均的季节降水量无明显年际趋势。结果...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李佳佳 贺新光 卢希安
基于长江流域138个气象站1961～2016年的逐月降水观测资料,应用集合经验模态分解(EEMD)方法,分别对各站点的月降水序列进行EEMD分解,然后,运用时滞相关分析和逐步变量选择的方法,以识别长江流域月降水周期振荡和长期趋势的显著影响因子,并构建多元线性回归模型对长江流域月降水进行预测。结果表明:(1)近50多年来,长江流域各站点的月降水呈现出显著的季节、年际和年代际尺度振荡特征。(2)流域内各站点月降水的长期变化趋势存在着较大的空间差异性,表现为金沙江、雅砻江、大渡河以及鄱阳湖流域是月降水长期趋势显著增加的集中区,而岷江中游以及洞庭湖流域的南部是月降水长期趋势显著减少的集中区。(3)厄尔尼诺1+2区的平均海表温度(NINO1+2)的过去模式是影响长江流域月降水周期振荡的主要气候因子,而全球平均气温距平(GlobalT)是影响长江流域月降水长期趋势的主要气候因子。(4)基于已识别的影响因子构建的月降水量预测模型在旱季的预报性能高于雨季,并在长江上游地区的预报性能高于其中下游地区。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杜华明 延军平 杨登兴 杨蓉
依据嘉陵江流域1961—2012年的气象数据,采用数理统计方法结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水量时空变化和旱涝灾害特征。结果表明:近52 a来全流域年平均降水量以13.69 mm/10 a的速率减少,并在1984年发生突变,随后降水量明显减少;从区域分析看,受季风和海拔高度等因素的影响,降水量东南多西北少;近52 a来,除达县和沙坪坝两个站点降水量呈微弱增加外,其余地区降水量均呈减少趋势,略阳—广元—绵阳一带降水量减少速率最高。嘉陵江流域20世纪60年代偏涝,涝灾发生频率高;70至80年代旱涝灾害交替出现,整体偏涝;90年代以来,该流域旱灾发生频率与程度均高于涝灾,整体偏旱;该流域...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝丽娜 粟晓玲 王宁
【目的】预测未来大气环流模式HadCM3下,河西走廊在人口较快增长、温室气体高排放情景(A2)和区域可持续发展、温室气体低排放情景(B2)下气温和降水的变化趋势。【方法】选取河西走廊14个气象站的日平均气温、日最低气温、日最高气温和日降水量作为预报量,以全球大气NCEP再分析资料作为预报因子,采用统计降尺度模型(SDSM)预测研究区未来气温和降水的变化。【结果】SDSM对河西走廊气温和降水模拟的解释方差分别为0.54~0.85和0.09~0.64。2070-2099年A2情景下,河西走廊日平均气温、日最低气温、日最高气温分别增加4.8,2.4和5.4℃,B2情景下分别增加3.5,2.0和4.0...
[期刊] 资源科学
[作者]
邱冰 姜加虎 孙占东 王洁
SDSM统计降尺度模型是解决空间尺度不匹配问题的有效工具,它使气候变化响应研究得以在区域尺度上展开。本文将SDSM模型应用于博斯腾湖流域分析它的适用性,并对流域未来气温和降雨的变化趋势进行了预测。以日平均气温、最高气温、最低气温和日平均降雨量为预报量,选取合适的NCEP大气环流因子为预报因子,建立预报量与预报因子间的回归关系。利用1961年-1990年、1991年-2001年的实测数据和NCEP大气变量分别对SDSM模型进行率定和验证,效果较好。把HadCM3输出的A2、B2情景下的大气环流变量作为模型输入变量,模拟流域未来3个时期(2020s、2050s和2090s)的气温和降水变化。结果显...
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