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1.
遥感蒸散发模型研究进展综述   总被引:4,自引:2,他引:2  
冯景泽  王忠静 《水利学报》2012,43(8):914-925
遥感技术被认为是可以定量估算区域尺度蒸散发的唯一可能途径,近年来发展迅速。根据遥感蒸散发模型的基本原理,指出遥感蒸散发模型在反演蒸散发时可能会面临气象数据空间插值及地表温度订正引起的不确定性问题。围绕如何解决这两类不确定性问题,总结了遥感蒸散发模型的发展历程,介绍了代表性模型的基本原理、假设、优缺点及误差来源,剖析了空间歧义性问题的产生缘由及干湿限的概念内涵,对地表参数、时间拓展、空间尺度及模型验证、遥感数据和陆面过程模型的同化等遥感蒸散发模型应用中不可避免的问题进行了简要分析。最后对遥感蒸散发模型的发展趋势进行了探讨。  相似文献
2.
基于雷达测雨的降水数据同化研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
提出了基于雷达测雨数据的R-G联合法(即:雷达—雨量计联合法)。雨量站的点雨量数据精度高,雷达站测的数据空间分布合理。该方法的思想是:结合两者的优点,得到面上分布合理并且精度高的降水数据。该方法对雨量站分布密度要求不高,受资料等客观条件的限制较小,也无参数选取的限制,更重要的是操作简单方便,结果符合实际降雨情形,在很多方面都优于国内外其他现有的利用雨量计资料订正雷达估测降水的方法。选择站网密度比较理想的湖北东部区域对各方法进行实际应用,通过与传统数据同化方法的对比分析研究,证明R-G联合法明显提高了降水分布形式的合理性和数据同化精度。  相似文献
3.
王文  刘永伟  寇小华  吕海深 《水利学报》2012,43(11):1302-1311
本文建立了一个基于集合卡尔曼滤波(EnKF)方法和HYDRUS-1D模型相结合的单点土壤水分同化方案,以期通过同化表层土壤含水量的实测值来改进土壤剖面含水量预测精度。结果表明,该同化方案能有效改进表层(4~10cm)及浅层(50cm)的土壤含水量预测精度,对下层(100~150cm)的土壤含水量预测精度仍有影响,但其影响有好有坏,而对于深层(≥200cm)的土壤含水量预测精度几乎没有任何影响;对同化过程中的状态变量及关键状态参数的变化分析表明,同化效果的产生是由于通过数据同化修正了模型的状态变量及关键参数,而随着深度的增加,变量和参数的调整量减小,同化效果也就随之减弱。  相似文献
4.
GRACE卫星数据在海河流域地下水年开采量估算中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
结合GRACE卫星数据和全球陆面数据同化系统GLDAS数据,反演了2004—2009年连续72个月的海河流域地下水储量变化。在此基础上,结合2004—2009年海河流域水资源公报的降水量、地下水开采量数据,建立了地下水年开采量与GRACE地下水储量年变化、年降水量的二元回归模型。利用GRACE卫星数据和GLDAS数据反演的地下水储量年变化与由地下水位观测数据计算出的地下水储量年变化相关性较强,其R2为0.804;基于GRACE地下水储量年变化数据与年降水量数据,对地下水年开采量的估算结果良好,建立的回归模型的R2为0.787,表明利用GRACE卫星数据对地下水年开采量进行估算是可行的,是传统地面调查的良好补充。  相似文献
5.
基于有限体积法的伴随数值模型研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
传统上认为伴随数值模型的构造应先设计正向方程的数值格式,然后由数值格式推导伴随数值格式建立伴随模型,但利用该方法过程繁杂繁琐,且从正数值模型直接得到伴随模型,制约了对伴随模型数值格式的具体设计,如利用该方法就无法构造有限体积法的伴随数值模型.为发挥有限体积法在数值格式和边界拟合方面的优势,和检验对伴随方程进行数值格式选取和设计的可行性,本文直接从深度平均的非线性守恒型浅水方程出发,先利用Lagrange法推导得到其伴随方程,然后再对浅水方程和伴随方程的数值通量分别采用二阶精度的Roe格式和一阶精度的Lax-Friedrichs流函数格式,建立正模型和伴随模型采用不同数值格式的无结构三角网格有限体积法的伴随模型.进行的一系列数值实验,正确反演出了顺直河道和概化河口的开边界,结果表明该方法构造伴随模型是可行的,为伴随模型的构造方法开辟了一条新的途径.  相似文献
6.
张秋汝  史良胜  宋雪航  方旭东 《水利学报》2015,46(10):1189-1198
土壤水运动是水分循环中的基本过程,但土壤水预测面临着参数获取难、预测精度差等挑战。数据同化技术为土壤水参数估计和精确预报提供了一种新的方法。本文建立了基于3种不同非饱和水流求解方法的集合卡尔曼滤波(EnKF)算法,针对状态向量的选择和正演模型的选择两个问题,研究了非饱和土壤水EnKF的计算性能。研究结果表明:对于非线性非饱和水流问题,同时更新水头和参数比仅仅更新水头能够取得更好的预测效果,特别是当多参数未知时;EnKF 本质上是Monte Carlo 方法,极端样本容易导致Picard-h 和Picard-mix 算法的崩溃,因此传统的HYDRUS 程序与复杂非饱和土壤水的数据同化兼容性不佳;当同时同化水头和参数时,如果极端的样本值能够快速得以更新,Picard-h和Picard-mix算法在数据同化模拟中的适用性能得以提升;但由于观测信息对参数的校正能力取决于特定的问题和条件,Ross算法是执行非饱和土壤水数据同化模拟的更好选择。  相似文献
7.
近几年中尺度数值大气模式WRF 迅速发展, 其应用越来越广。为阐释WRF 模式的机理, 揭示其发展方向, 为相关领域的研究人员提供参考, 介绍了WRF 模式系统构成, 探讨和总结了物理参数化方案、数据同化方法、以及 合理的空间尺度对WRF 模式在水文气象领域的模拟预报效果的影响。相关研究表明: ( 1) 针对不同区域、不同时 段的研究应选取不同的物理参数化方案组合; ( 2) 目前WRF 模式常用的数据同化方法是三维变分数据同化, 混合 数据同化方法是改进WRF 模式模拟预报效果的发展方向; ( 3) 并非水平分辨率越高, 模拟效果越好, 应依据实际情 况选用合理的空间尺度; ( 4)WRF 模式的模拟效果好、预报精度高, 未来有着更加广阔的应用前景。  相似文献
8.
The insufficiency of distributed in situ hydrological measurements is a major challenge for hydrological studies in many regions of the world. Satellite missions such as the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and the Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) can be used to improve our understanding of water resources beyond surface water in poorly gauged basins. In this study we combined GRACE and TRMM to investigate monthly estimates of evaporation plus runoff (sink terms) using the water balance equation for the period from January 2005 to December 2010 within the Volta Basin. These estimates have been validated by comparison with time series of sink terms (evaporation plus surface and subsurface runoff) from the Global Land Data Assimilation System (GLDAS). The results, for the period under consideration, show strong agreement between both time series, with a root mean square error (RMSE) of 20.2 ram/month (0.67 mm/d) and a correlation coefficient of 0.85. This illustrates the ability of GRACE to predict hydrological quantities, e.g. evaporation, in the Volta Basin. The water storage change data from GRACE and precipitation data from TRMM all show qualitative agreement, with evidence of basin saturation at approximately 73 mm in the equivalent water column at the annual and semi-annual time scales.  相似文献
9.
土壤湿度作为天气、农林业、水循环研究中重要的地球物理参数,对气候变化有重要影响。陆面数据同化发展较晚,研究集中在同化土壤/积雪的常规观测与遥感观测来提高土壤湿度廓线/雪水当量的估计精度。卫星遥感资料的同化是一个研究热点,同化遥感数据对提高土壤湿度估计精度有积极的作用。基于CLM4.0(Common Land Model 4.0)陆面过程模式,采用集合卡尔曼滤波(EnKF)同化方法,在美国内布拉斯加州地区的Clay Center、Red Cloud及Grand Island观测站点进行了3个单点同化实验,同化的观测数据是由CDF(Cumulative Distribution Function)技术匹配调整后的卫星遥感资料——CCI(Climate Change Initiative)数据,同化分析实验时间为2008年5月1日至2008年10月31日,利用站点实测数据对0~2cm土壤湿度的同化结果与间接受其同化影响10cm处的土壤湿度估计值进行了验证。结果表明:通过单点同化卫星遥感资料的方法可以提高表层土壤湿度的估计精度,并且受其同化影响,靠近同化层的土壤,其土壤湿度的估计精度也得到提高。  相似文献
10.
董舒 《中国水利》2009,(16):49-50
美国和其他很多国家已使用了多种水资源管理方法,这些方法都是针对水资源调度和管理的相关决策支持工具(DST),这种决策支持工具稍加改进就可以在不同地区使用。但是一些地区缺少足够基础数据,这就影响了决策支持工具的准确运行,限制了这一工具的实际应用。随着科技进步,卫星测量水文数据和远程数据采集技术的应用范围扩大,使得基础数据缺乏的问题有可能得到解决。同时,也使某一地区的水资源管理数据不依赖或少利用历史水文数据成为可能。  相似文献
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