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[期刊] 资源科学
[作者]
褚健婷 夏军 许崇育
全球气候变暖对陆地水循环会产生重大影响,统计降尺度方法是解决大尺度气候信息和小尺度水文响应的空间尺度不匹配问题的有效方法之一。选取NCEP/NCAR再分析日资料(简称NCEP)和HadCM3在A2和B2情景下的大气变量日资料(简称H3A2和H3B2),并选取海河流域上11个站点1961年~2000年日平均温度、蒸发皿蒸发量以及降水的实测资料,采用SDSM(the Statistical Down-Scaling Model)方法,进行海河流域气候变化特征量的降尺度研究。研究表明:①使用SMLR(Stepwise Multi-Line Regression)方法,可以在广阔的空间范围内优选出具有...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高超 刘青 苏布达 翟建青 胡春生
在淮河流域蚌埠站以上区域构建人工神经网络(ANN)、HBV-D模型和SWIM模型等水文模型,评估不同时间、空间尺度和数据基础下水文模型的适宜性。得出:①时间尺度上三个模型对数据要求不同,ANN模型需要月尺度数据即可建立降水-径流关系且能取得较好的模拟效果,HBV-D和SWIM模型为日尺度水文模型,需逐日降水、温度和径流量等数据,SWIM模型还需作物管理、营养盐和土壤侵蚀等数据;②空间尺度上,ANN模型适应于大尺度,HBV-D模型适用于1×104km2及以上流域,SWIM模型更适合于1×104km2以下小流域降水-径流关系建立;③模拟效果分析,月尺度统计上ANN模型对水文模拟的整体效果较好,但不...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
褚健婷 夏军 许崇育
在气候变化对水资源影响评价研究中,统计降尺度方法通常用来解决空间尺度不匹配问题。在论文中,预报量采用海河流域上典型区域的11个气象站点1961～2000年共40年的日降水资料,预报因子选自NCEP/NCAR的再分析资料,以及英国Hadlay中心GCM模型在a2情景和b2情景下的大气变量,主要采用Statistical Down-Scaling Model(SDSM模型)进行海河流域日降水的降尺度研究。结果表明:①使用逐步线性回归方法(SMLR),可以在广阔的空间范围内优选出具有一定物理意义的预报因子;②使用统计降尺度方法SDSM,采用不同的GCM资料,都可以较准确模拟降水的季节变化特征;③使用...
[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...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
闫云霞 王随继 颜明 贺莉 程东升
基于流域完整性、地形的相似性,将整个海河流域分为9个分区,分析了各分区产沙模数的尺度效应。结果表明,在双对数坐标系上,产沙模数与流域面积的关系呈现出3种类型:①线性负相关,即产沙模数随流域面积的增大而减小;②无显著相关,即产沙模数随流域面积的增大基本保持不变;③线性正相关,即产沙模数随流域面积的增大而增大。从地形、分区的位置以及土地利用状况方面对所有分区产沙模数的尺度效应进行分析,并对1000 km2标准面积下产沙模数进行校正。基于校正后的数据,利用ArcGIS的Kriging空间插值法,绘制了校正后的产沙模数图。校正结果显示,流域侵蚀模数的空间分布总体表现为自西向东逐渐减小的趋势,这与流域地形的总体变化趋势是一致的。流域西部以山地为主,因而侵蚀强度大,产沙模数高;东部以平原为主,是泥沙的淤积区域,因而产沙模数低。最后,对图中产沙模数的高值区域,从气候、植被和侵蚀作用力3个方面进行了成因分析。
关键词：
产沙模数 尺度效应 空间变化 海河流域
[期刊] 资源科学
[作者]
袁再健 孙倩
以海河流域大清河土石山区为研究对象，探讨了微型径流小区、普通径流小区、微型小流域——万亩林、小流域——崇陵小流域与杨树沟、中大流域——拒马河上游与唐河上游５种空间尺度的水沙关系。结果表明，这５种空间尺度次降雨产沙模数与地表径流深均具有较强的线性正相关关系，并且可以用比例函数来拟合；小区及小流域尺度的产沙模数与次降雨量也有较好的线性正相关关系，而各尺度的产沙模数与平均降雨强度无明显相关性；在侧柏林、松树林、灌草地、荒地（有枯枝落叶覆盖）与裸地这几种土地利用方式中，裸地的产沙模数、径流系数最高，其次是荒地，侧柏林最小，且枯枝落叶覆盖能大大减少坡面水土流失；侧柏小区的产沙模数、径流系数均小于松树小区．．．
[期刊] 资源科学
[作者]
刘兆飞 徐宗学
本文基于GCM输出和统计降尺度技术,在渭河流域应用统计降尺度模型SDSM(Statistical Downscaling Model),选取日最高和最低气温作为预报量,分析了渭河流域未来最高气温与最低气温的变化趋势。利用NCEP再分析数据与站点实测数据选择合适的预报因子并建立大尺度环流因子和预报量之间的经验统计关系,其中数据序列分为1961年～1990年和1991年～2000年2个时段,分别用于模型率定和验证;然后,应用确立的统计关系将HadCM3输出的未来数据(包括A2、B2两种情景)降尺度到站点尺度,基准期选取1961年～1990年。研究结果表明:渭河流域未来日最高和最低气温总体呈增温趋势...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王磊 蔡运龙
人口调查统计以行政区划为基本单元,数据精度不能满足较高分辨率的空间结构分析,也难以在地理综合研究中与自然地理要素数据相匹配。因此,人口密度空间化成为地理学的重要研究方向之一。本文基于贵州省猫跳河流域的乡镇人口数据,采用GIS空间分析技术与统计学方法,分析了人口密度与空间因子的关系;并采用多元回归的方法建立了人口密度数据空间化模型,在GIS平台中实现了人口密度的降尺度空间化模拟。建立的多元回归模型拟合精度达到0.577,且模拟结果与实际人口数据比较线性拟合斜率接近1,效果比较理想。研究结果表明:影响该地区人口密度的主导空间因子为建设用地指数、耕地指数与到道路的平均距离。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
冉圣宏 张凯 吕昌河
采用延河流域和安塞县2000和2006年的土地利用/覆被遥感影像,结合实地调研获取的2000-2006年该区域生态建设尤其是退耕还林还草数据,分别在流域尺度和县域尺度上,采用主成分分析法对延河流域及位于延河流域上中游的安塞县土地利用/覆被变化及其驱动力进行了分析,建立了耕地面积变化的驱动力模型。研究表明,在这两个尺度上,影响耕地面积变化的关键因素都是总人口和农作物播种面积。以此为基础,基于不同尺度上共同驱动力因子之间的相互关系,建立了不同尺度上耕地变化模型的尺度转换方法。对于不同尺度的土地利用/覆被变化模型,无论其模型形式的复杂程度如何,只要不同尺度上的关键驱动因子相同或存在明确的定量关系,就可以基于关键驱动力因子的定量关系进行不同尺度上土地利用/覆被模型的尺度转换。研究成果为土地利用/土地覆被变化的尺度转换方法研究提供了新思路。
[期刊] 资源科学
[作者]
初祁 徐宗学 蒋昕昊
本研究采用A1B情景下大气环流模式BCCR输出的大气环流预报因子,同时应用两种统计降尺度模型ASD(Automated Statistical Downscaling Model)和SDSM(Statistical Downscaling Model),预测太湖流域8个站点未来两个时期(2046年-2065年和2081年-2100年)的日最高、最低气温和降水。重点针对两种模型中的预报因子选择、模型率定和验证以及建立的未来气候变化情景结果,对比分析两种模型在太湖流域的适用性。结果表明:在预报因子选择方面,依靠人为主观判断的SDSM模型和提供自动预报因子选择方法的ASD模型选择的预报因子基本一致,...
[期刊] 中国农村经济
[作者]
王夏林 王转林 王金霞 严婷婷 黄开兴
季节性休耕是地下水超采综合治理的重要措施，探究区域差异化的休耕生态补偿标准对于制定和完善休耕生态补偿机制、确保政策的可持续性具有重要意义。本文以作为中国粮食主产区和地下水超采最为严重的海河流域为例，基于生态补偿理论框架，构建海河流域三级子流域尺度下的生态经济模型，并运用模型测算不同政策情景下各子流域空间优化的休耕生态补偿标准，模拟作物种植结构的变化和地下水压采效果。结果表明：海河流域区域差异化的休耕补偿标准取值范围为218～689元/亩。制定基于各子流域空间优化的休耕生态补偿标准可以激励农民压减冬小麦种植面积、调整作物种植结构，在保证农户的生产收益不受损失的前提下，实现更大的地下水压采目标。实施区域差异化的休耕生态补偿标准，在维持现行政策效果的前提下，可以减少10%的公共财政支出；在扩大政策覆盖范围的情况下，可使流域平均新增地下水压采量67立方米/亩；在财政资金有限的情况下，能够确保政策实施的有效性和可持续性。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李润奎 朱阿兴 李宝林 裴韬 秦承志
流域水文模拟对输入数据空间详细程度的要求受流域面积大小的影响,而流域面积影响作用的定量描述有助于模拟时的数据选取。本文以美国Brewery Creek流域(约19.5 km2)为例,在逐级连续的汇流面积上,分析了SWAT模型基于1∶2.4万的SSURGO和10m分辨率的SoLIM土壤数据模拟的径流量的差别随汇流面积的变化。结果显示:汇流面积较小时,基于不同土壤图的模拟径流一致性较差;随着汇流面积的增大,模拟径流的差别逐渐减小并趋于稳定,在汇流面积大于约10 km2时,差别变得相对不明显,不同土壤数据的模拟径流相当。根据实验结果,流域径流模拟对数据的要求受模拟面积的潜在影响,当流域面积大于一定值时,较粗分辨率的输入数据同样可能取得较好的模拟效果。研究度量了面积对模型响应的潜在影响作用,为中小流域水文模拟时土壤数据的选取提供了初步参考。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵姹 李志 刘文兆
【目的】分析泾河流域21世纪温度变化的趋势,为流域未来气候变化情景的构建及当地农业的可持续发展提供参考依据。【方法】基于泾河流域18个气象站点的日平均温度和日最高、最低温度实测数据,以及美国国家环境预报中心(NCEP)的再分析资料、英国Hadley气候预测与研究中心的全球气候模型HadCM3在A2和B2情景下模拟的大气环流因子,利用统计降尺度模型SDSM,对泾河流域21世纪3个时期(2020s,2050s,2080s)温度的时空变化进行预测。【结果】A2、B2情景下,泾河流域未来3个时期(2020s,2050s,2080s)的温度变化均表现出明显的上升趋势,且随时间的推移增幅增大。3个时期的温...
关键词：
泾河流域 气候变化 统计降尺度 情景分析
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王中根 朱新军 夏军 李建新
本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995～2002年水文气象系列资料和下垫面空间分布信息,对模型的参数进行优化和灵敏度分析,最后选取多个站点对模拟结果进行检验与分析。研究成果为SWAT模型在国内复杂大流域的应用提供了范例,也为海河流域变化环境下的水资源与水环境综合管理提供重要的水文学基础支撑。
关键词：
分布式水文模型 SWAT 海河流域
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
亢小语 张志强 陈立欣 许行 冷曼曼
【目的】昕水河流域是晋西北黄土高原重点流域内的代表性河流,是黄土高原水土流失最严重的地区之一。在黄土高原昕水河流域选择适宜的基流分割方法十分重要。【方法】本文以黄土高原昕水河流域大宁水文站1956—2014年实测径流资料为基础,采用目前国内外普遍采用的4类8种自动基流分割方法进行基流分割,包括数字滤波法(Lyne-Hollick滤波法(DF one)和Eckhardt滤波法(DF two))、基流指数法(标准法和改进法)、时间步长法(固定时间间隔法、滑动时间间隔法、局部最小值法)和PART法,并利用Nash-Sutcliffe系数(E值)和平均相对误差法(MRE值)对基流分割结果进行评价,并通过基流指数特征值和流量过程线,分析不同基流分割方法在昕水河流域的适用性。【结果】DF one(0. 925,3次)的准确度更高(E=0. 76,MRE=1. 24%),所分割基流过程线较为平滑,能够较好的反映出昕水河流域流量过程线退水段的物理规律。【结论】应用DF one(0. 925,3次)对昕水河流域进行基流分割是一种稳定可靠的方法。昕水河流域多年基流量平均值为0. 45亿m3,多年平均基流指数为0. 366。
关键词：
基流分割 基流指数 昕水河流域 适用性
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