基于EnKS和SWAT模型的闽江流域径流数据同化

地表水文过程中观测变量对状态变量的响应存在时间滞后性,为提高径流数据同化的精度,以闽江流域为研究区,基于集合卡尔曼平滑器（EnKS）和SWAT模型,构建径流数据同化方案,并与集合卡尔曼滤波（EnKF）方法进行对比,评价不同同化模型的精度,分析数据同化对不同径流分量的影响。结果表明：EnKS最优时间窗口长度在不同水文周期、流域存在差异;考虑水文模型的时间滞后性可以有效提高模型的同化精度,对比EnKF方法,EnKS方法的纳什效率系数(NSE)在七里街、沙县、竹岐3个站点上分别提升了0.03、0.12、0.03,均方根误差(RMSE)分别减小了7.43%、26.81%、4.25%;数据同化方法对不同径流分量的改进程度存在空间异质性和时间异质性,在高渗透率土壤和陡坡区域EnKS方法能使壤中流获得更显著的改进,丰水期EnKS方法对地表径流的改进较枯水期更明显。     

1982—2014年汀江流域长汀段水沙演变规律分析

为掌握气候变化和人类活动干扰条件下汀江流域的水沙演变规律,基于汀江流域长汀段1982—2014年实测水沙资料,运用累积距平法和Morlet小波变换分析了该流域的水沙变化特性。结果表明:径流量和输沙率年内分配都不均匀,径流量主要集中在3—6月份,输沙率主要集中在3—6月份及8月份;径流量和输沙率在1982—2014年的时间序列上发生2次突变,突变拐点为1991年和2000年,1982—1991年为水沙减少的阶段,1992—2000年为水沙增多的阶段,2001—2014年又为水沙减少的阶段;径流量和输沙率在1982—2014年的时间序列上均表现出显著的周期性,径流量的第一主周期为44月,输沙率的第一主周期是18月。研究结果可为汀江流域水资源的合理开发利用和管理提供科学依据。     

基于年际Landsat系列数据的长汀县水土流失治理区植被恢复监测

恢复植被是水土流失治理最普遍的一种方式,植被不仅可以提高水土保持能力,同时也能作为水土流失治理成效好坏的标准。以福建省长汀县2000-2010年治理区为主要研究对象,通过构建2000-2015年以年为时间间隔的季相一致的中等分辨率Landsat时序数据集,利用归一化植被指数NDVI时序集对治理区域植被生长状态进行监测,并定量分析植被恢复情况与治理时间长度以及治理方式之间的关系。结果表明:①治理区域植被整体恢复趋势要明显优于未治理区域;②不同治理方式下植被恢复也有所差别,园改、经济林果和重复治理下植被恢复相对较快,封禁治理下植被恢复速度相对缓慢;③不同治理方式下植被增长幅度存在差异;④同种治理方式下,不同年份开始治理的区域植被恢复趋势也存在一定差异性。研究结果可为区域水土流失治理模式的选择提供参考,以期实现水土流失治理成效定量分析。