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[期刊] 自然资源学报
[作者]
林凯荣 郭生练 熊立华 牛存稳
选择南水北调水源区所在的汉江流域的3个不同地貌类型的子流域为试验流域,采用1:5万比例尺DEM为基准数据,基于以地形为基础的半分布式流域水文模型TOPMODEL,研究栅格分辨率对水文模拟不确定性的影响,并利用多目标模糊优化算法,对水文模拟的不确定性进行了综合评价。结果表明,DEM栅格分辨率对地形特征和地形指数都有很大的影响,从而影响水文模拟的不确定性,但由于水文模拟的复杂性在一定程度上掩盖了不同DEM分辨率计算的地形指数的差别,使得这种影响不是很大。对于现有试验流域而言,当分辨率为200 m的时候可以得到相对较优的不确定性预测区间。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
呼雪梅 秦承志
分辨率会直接影响基于栅格数字高程模型(DEM)的数字地形分析结果,因此在实际应用中,需要选择适宜的DEM分辨率。目前采取的基本方法,基于某种地形信息定量刻画尺度效应曲线,从而确定DEM适宜分辨率,但对于采用不同地形信息时所产生的影响尚缺乏研究。本文针对该方法中通常采用的坡度、剖面曲率、水平曲率等3种地形信息,每种地形信息提取时,分别使用两种不同的常用算法,在3个不同地形特征的研究区中,逐一计算其在不同分辨率下的局部方差均值,以刻画尺度效应曲线,确定相应的DEM适宜分辨率,并进行对比分析。结果表明:①采用剖面曲率或水平曲率所得适宜分辨率结果基本相同,但采用坡度所得出的适宜分辨率结果则有明显差别,后者所得的适宜分辨率更粗;②采用不同地形信息时,越是在平缓地形为主的研究区,所得的适宜分辨率结果越相近,在复合地形特征的研究区所得到的适宜分辨率区间均明显较宽;③地形属性计算时所用的算法对适宜分辨率结果的影响不明显。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
吴险峰 刘昌明 王中根
数字高程模型(DEM)是当前用于流域地形分析的主要数据,由DEM可以提取河网,为不同尺度的水文模型计算和存储地形参数。对黄河小浪底—花园口区间,面积范围为100～1×104km2的8个研究流域,应用网格大小分别为100～1000m6种水平分辨率的栅格DEM进行了流域特征参数的提取和分析。研究表明,DEM的水平分辨率对提取河网的精确性有影响,网格的增大增加了平地处流向确定的随意性。提取的流域面积、长度等有关的参数差别不大,但坡度值变化明显。参数的差别导致主要受长度和坡度因素影响的流域的汇流时间和滞时有较大的不同。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
叶许春 张奇 刘健 李丽娇 左海军
分布式水文模型的应用,其准确性有赖于输入数据对流域特征的描述,尤其在大尺度流域,输入数据分辨率的增加是否必然改善模型的模拟效果是值得深入研究的问题。本文以鄱阳湖信江流域为研究区,运用SWAT模型为模拟工具,分析了土壤数据空间分辨率对径流、蒸发及土壤含水量等水文要素模拟的影响以及高精度土壤数据在大流域尺度的适应性。结果表明:不同分辨率的土壤数据对SWAT模型中水文响应单元的划分结果差异显著,但在径流模拟和蒸发计算结果中并没有表现出显著的差别;模型率定前后,低分辨率土壤数据的径流模拟结果略好于高分辨率土壤数据,但两者之间的差别不明显;模型模拟的土壤含水量差异显著,高分辨率土壤模拟的月平均土壤含水量整体大于低分辨率土壤模拟结果;研究还发现,模型的蒸发计算对土壤分辨率信息不敏感。本文研究意味着,大尺度SWAT模型的应用中,土壤数据分辨率的提高不一定会改善模型的模拟效果。在具体应用中,应考虑流域本身的尺度以及模拟精度的要求,选择合适分辨率的土壤数据,同时应结合模型原理和关键参数的物理含义来解释模拟结果。
[期刊] 资源科学
[作者]
陈跃浩 景元书 高庆先 杜吴鹏
我国西北地区是世界上气候变率较大的地区之一,其气候变化在中国、东亚及全球的气候变化中都占有重要地位。利用区域气候模式RegCM3,选取2种不同的水平分辨率30km和50km,对我国西北地区2001年夏季的温度和降水情况进行数值模拟,与同时段的实测资料进行对比,结果表明:模式基本能反映出西北地区温度和降水的变化情况,其中温度和降水的模拟效果均是在6月最差,并且在西北整个区域中,对于青海地区的模拟效果较差;在对气温的模拟中,分辨率的不同并没有对结果产生显著的影响,总体上模拟结果产生了系统性的冷偏差;对于降水的模拟中,模拟的不同区域对于分辨率的敏感程度不同,分辨率变化对于新疆地区的模拟影响最小,内蒙...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
饶俊峰 张显峰 练静芳
辐射传输方程模拟法作为一种较为准确有效的太阳总辐射间接获得方法，其模拟精度受到代入方程的大气参数精度的影响。论文通过将香港２００５—２０１３年卫星遥感反演的大气可降水量产品与地面站数据对比，以６８．３％的置信水平分析了卫星遥感反演的大气可降水量的不确定性；并通过收集２００５—２０１３年香港其他影响大气上界太阳辐射到达地表的大气参数，如气溶胶光学厚度、气溶胶单次散射反照率、臭氧含量综合模拟大气环境，确定了大气可降水量的不确定性在夏季和冬季对太阳总辐射模拟（２５０～２ ８００ ｎｍ）造成的相对误差。研究结果表明，受大气可降水量不确定性影响，使用辐射传输方程法模拟获得的太阳总辐射有１％～３％的相对误．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
岳书平 闫业超 王丹丹 王梦娅
降雨侵蚀力空间插值的不确定性直接关系到土壤侵蚀的模拟结果和预测精度。利用浙江省金华市51个自动气象站近5年的逐日降雨资料,探讨了降雨侵蚀力空间插值过程中由插值方法、格网大小以及站网密度等因素所造成的降雨侵蚀力(R因子)不确定性,在此基础上,分析了R因子不确定性对土壤侵蚀量模拟结果的影响。研究表明:1)对于站网密度较高的自动站而言,插值方法和格网大小对R因子不确定性的影响不大,对R插值精度起决定作用的是站网密度;2)标准小区条件下,R因子不确定性可导致土壤侵蚀模拟结果的绝对误差在200t/(hm2·a)以上,因而很难在红黄壤区根据通用土壤流失方程的模拟结果准确区分无明显侵蚀区和轻度侵蚀区;3)土...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
任永建 刘敏 袁业畅 孙善磊 杨宏青 王凯
利用边界层模式CALMET耦合中尺度模式MM5对湖北省的风能资源分布特征进行数值模拟,得到水平分辨率1 km、垂直高度10～150 m覆盖全省的风能资源分布。通过与测风塔对比发现,模式对九宫山7月、11月的逐时有效风速的模拟相关系数分别为0.59、0.57;受下垫面复杂地形的影响,10 m高度上的误差最大,50 m高度的模拟效果好于其他高度。70 m高度上数值模拟风速年均误差为7.21%,逐月平均风速误差范围在6.62%～7.30%之间。全省风能资源的总体分布特征是:中东部大于西部,西部的等值线相对凌乱且密集,冬、春季风速、风功率大于秋季,西部地区为风资源较贫乏地区。数值模拟结果虽然存在一定的...
关键词：
CALMET 测风塔 风能资源
[期刊] 资源科学
[作者]
杨艳娟 李明财 任雨 熊明明
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,具有广阔的应用前景。近海地区由于风速较大,以及可利用面积大等优点,近海风电是未来风电发展中一种新的趋势,但海上气象要素直接观测困难,需要通过高分辨率数值模拟对其可利用性及开发潜力进行评估。本文利用MM5/Calmet模式模拟了天津沿海地区的较高分辨率(水平分辨率1km×1km、垂直分辨率10m)的风能资源分布状况,并结合实测数据对其模拟效果进行了评估。结果表明:该模式对天津沿海地区的年平均风速及风速的逐日变化趋势均具有良好的模拟能力,3个测风塔年平均风速的相对误差分别为7.11%、12.99%、6.14%,可为天津海上风能资源评估提供科学依据;利用风速大小...
关键词：
近海风能资源 数值模拟 天津沿海 评估
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
毋亭 吴启航 曹文琦 陈婧妍 刘绍贵 于东升 史学正 邢世和 张黎明
[目的]数字高程模型（Digital Elevation Model， DEM）的分辨率大小决定区域地貌形态特征的表达程度，但目前DEM对于局部地形变异大的平原地区土壤有机碳制图精度的影响尚不明确。[方法]基于此，本研究以江苏北部耕地区域为例，利用随机森林算法，建立不同分辨率DEM下的地形、气候、植被、土壤、成土母质与土壤有机碳之间的关系模型，分析DEM分辨率对局部地形变异大的平原区土壤有机碳制图精度的影响程度。[结果]1）不同DEM分辨率下，地形、气候、植被、土壤与成土母质五类因子对土壤有机碳含量的影响程度依次降低；2）当DEM分辨率在大于150 m的范围内变化时，环境特征因DEM的“概化”而逐步缺失细节信息，从而导致土壤有机碳含量预测精度随分辨率的增加而降低；3）地形是苏北耕地区域土壤有机碳空间分布差异的最重要影响因子。[结论]综上所述，DEM分辨率在60－90 m范围内时，整体平坦但局部地形变异程度较大的苏北地区土壤有机碳制图效果最佳。本研究为进一步提高我国相似地貌类型区土壤有机碳制图精度提供了理论依据。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
杨绚 汤绪 陈葆德 谭燕 田展
基于CMIP5的多模式气候预估资料,应用集合方法,评估了未来中国华北地区冬小麦产量受气候变化影响的不确定性,并给出未来中国华北冬小麦增产或减产可能的概率。利用CMIP5的15个全球气候模式2006-2030年4种排放情景的54组逐日气候预估结果,运用CERES-Wheat模型模拟了未来华北地区冬小麦的产量。结果表明,气温的预估结果较好,降水量和太阳辐射的气候预估值的不确定性较大。河北、山东和河南的3个代表点小麦产量的模拟集合表明,未来冬小麦产量年际波动较大,以弱增产的概率为主,但是随气候变化的冬小麦产量的低产概率明显上升。最后本文还给出了2011-2030年间华北地区冬小麦产量不同等级的概率分布。
[期刊] 消费经济
[作者]
张伦伦 聂鹏
改革开放以来,中国经济高速增长,但过去经济快速增长主要依靠投资和出口拉动,居民消费对经济的拉动作用还很不够。本文建立了一个新凯恩斯动态随机一般均衡(NKDSGE)理论框架,使用数值模拟的方法来分析不确定性、习惯形成对中国居民消费的影响。研究发现:不确定性、习惯形成是导致长期以来居民消费偏低的重要因素,进一步加快解决民生问题是中国扩大内需,打造经济增长内生动力的关键。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邓婷 王润 姜彤 黄金龙 方晓 刘润
利用高分辨率区域气候模式CCLM对湖北省降水和气温的模拟数据,对比分析了基准期(1961~2005年)的模拟结果和同期CN05.1的观测数据,并对RCP4.5情景下的未来(2006~2050年)气候进行了年尺度和季节尺度的预估。结果表明:(1)CCLM区域气候模式较好地模拟了湖北气温的演变趋势及其空间分布格局,对降水的时空波动模拟与同期CN05.1在降水时空变化上的匹配度较弱;(2)RCP4.5情景下,2006~2050年湖北T、T_(min)、T_(max)呈上升趋势。四季气温呈一致上升的趋势,冬季的上升速度最快,对年尺度上T、T_(min)、T_(max)上升的趋势贡献最大。(3)RCP4.5情景下,2006~2050年湖北T、T_(min)、T_(max)呈全区一致上升的格局。其中增幅最大的区域均集中于汉江湖北段北部。春季T、T_(min)、T_(max)增温大值区位于西北山地区;夏季中部平原区T、T_(min)、T_(max)相较于其他区域增幅较大;秋季西南山地区T和T_(max)较其他区域增温较高,T_(min)的增温大值区位于汉江湖北段北部;冬季鄂东南丘陵T相较于其他区域增幅较大,汉江湖北段北部T_(min)增温较大,西南山地T_(max)增温较大。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
赵磊 谢丰 徐晨晨 钟若嵋 文小航
京津冀地区低空环境复杂多变,低空飞行安全受到雷暴、风切变、能见度、温度和湿度等气象因子的影响,准确地模拟和预报无人机低空航路上的气象要素是一个难题。基于中尺度天气预报模式(WRF)及其先进的三维变分同化系统(3D-Var),论文以2016年华北"7·20"特大暴雨作为研究案例,对京津冀地区无人机低空航路上的温度场、湿度场和风场进行资料同化与数值模拟,对比地面观测资料和数值模拟结果,分析其结构及特征,以期为京津冀地区无人机航路飞行安全保障提供参考。结果表明:WRF模式能够较好地模拟出该地区近地面温度、湿度和风速的日变化趋势。平原站点(天津和密云)模拟值与观测值的均方根误差(RMSE)和偏差(Bias)较小,风速在山区的模拟值偏大,平原地区的模拟效果优于北部和西部山区。强降水发生时,平原地区和山区的温度相差15℃左右,相对湿度达95%以上,边界层高度低于500 m,强烈的温差、较高的湿度和较低的边界层都会影响无人机的飞行安全。900 hPa高空,沿117°E经线在河北省廊坊—衡水一线出现超过10 m·s~(-1)的风速值,形成强劲的东北风,区域北部(39°N～40.5°N)出现了明显的上升气流,1000 m高度处垂直风速也超过2 m·s~(-1)。强烈的上升气流极不利于无人机的飞行,会对无人机飞行姿态和飞行高度产生重大影响,造成安全隐患。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
朱娴韵 苏布达 黄金龙 高蓓 王艳君
利用高分辨率区域气候模式CCLM(COSMO Model in Climate Mode)对云南省气温和降水的模拟资料,采用多种评价指标,对比分析了试验期(1961~2005年)的模拟结果与同期25个气象站的观测值,并对RCP4.5情景下的近期(2030~2040年)气温可能变化趋势进行了预估。结果表明:(1)CCLM区域气候模式能够较好地模拟云南省气温的演变趋势,而对降水的模拟能力相对较弱;(2)RCP4.5情景下,年平均气温(T)、最高气温(Tmax)和最低气温(Tmi n)将呈现一致上升趋势,2030~2040年比基准期1986~2005年上升幅度均为1.2℃;(3)2030~2040年...
关键词：
CCLM区域气候模式 RCP4.5 云南
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