沂河流域降雨量及降雨侵蚀力的时空尺度分析

根据1962—2019年沂河流域7个站点的日降水资料,运用ArcGIS空间插值、小波分析、重标极差分析(rescaled range analysis, R/S)等方法,分析降雨量及降雨侵蚀力时空变化。结果表明：沂河流域及各站点降雨量与降雨侵蚀力相关性均为正;沂河流域降雨量与降雨侵蚀力年内分布不均,主要集中在夏季,分别占全年的64.28%和73.60%;沂河流域年均降雨量为764.33 mm,降雨侵蚀力为1 433.26 MJ·mm/(hm²·h),年际总体呈波动下降趋势且未来两者均将延续历史减少趋势,两者均在1969年和1997年出现突变点且第一主周期分别为26 a和25 a;沂河流域降雨量和降雨侵蚀力在空间上均呈从东北到西南递增的趋势。     

基于地形加权的降水空间插值方法研究

降水的时空分布存在高度不均匀性,而高精度的观测信息往往依靠有限的地面站点观测,所以获得高分辨率的观测降水信息需要进行空间插值.降水的空间分布受到地形的影响,尤其是地形雨的分布在迎风坡与背风坡差距很大,现有的插值方法很少考虑到该类地形的影响,导致降水插值误差很大.考虑坡向与流域边界对地形的影响,加入2个权重修正指数,改进...     

基于P-M模型和MOD16数据的长江中下游潜在蒸散量比较分析

蒸散发的时空变化研究对于理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的意义.基于1961-2013年共53 a的气象站点资料,利用Penman-Monteith(P-M)模型计算了长江中下游流域的潜在蒸散量(PET),并采用反距离权重(IDW)插值生成流域的PET年值及季节值的空间分布.另外以蒸散发产品MOD16A2为基础,计算流域2004-2013年遥感蒸散发的时空分布,同时和P-M公式计算的结果进行对比分析,探索两者之间的相关性.结果表明:1)流域的年PET值1961-2002年呈减少趋势,2002-2013年大体呈增加趋势;2)采用反距离权重(IDW)插值生成流域的年PET均值为885 mm,4个季节的PET值对年值的贡献大小顺序为:夏季春季秋季冬季;3)在长江中下游流域中,MOD16/PET与P-M公式计算的PET值的相关系数、平均相对误差与均方根误差平均值分别是0.67、10.4%、0.31 mm/d,表明MOD16A2产品对研究区的模拟精度较高,可以用来进行遥感蒸散量的时空分布研究.     

基于空间网格化的黄淮海流域降水插值研究

黄淮海流域地形复杂,气象要素空间分布不均匀,研究中需要对气象要素进行插值。以黄淮海流域为研究对象,按三级流域划分为59个三级区,通过空间网格化的反距离权重(IDW)插值方法,在0.1°×0.1°网格和0.2°×0.2°网格上对1951—2018年的降水数据进行分区插值,并且将通过0.1°×0.1°网格插值的数据与水资源公报的降水数据进行对比。结果发现:空间网格化插值的结果在时间尺度变化趋势上的拟合程度非常高,纳什系数(NSE)基本达到了0.8以上,相关系数基本达到了0.94以上,能精准、有效地反映出各分区年平均降水量在时间尺度上变化的趋势与程度;插值效果在黄河流域下游地区最差,与其狭长的流域地形有关;在降水量较少的地区,插值精度较低;随着网格密度增大,插值精度也会相应地有所提高,但提高程度不大,网格的密度增大4倍,插值精度上升了1%左右,黄淮海流域中黄河内流区的插值精度受网格密度变化影响最大。     

江西省桃江流域近60年降水量时空特征分析

为研究江西省桃江流域降水量特征,以桃江流域内的17个雨量站1957—2016年逐日降水资料为研究对象,运用线性趋势、Mann-Kendall趋势检验、克里金插值等方法进行时空特征分析。结果表明,时间变化特征上:桃江流域多年平均值为1 603.49mm,且以2.4mm/10a的趋势增加,其第1主周期为34a,并且经历了"偏多—偏少—偏多"的周期变化;季节分配不均匀,春夏多,秋冬少,且秋、冬季变化剧烈,除了夏季以-4.8mm/10a的速率下降,其余季度均呈现上升趋势,分别为春季(7.3mm/10a)、秋季(7.1mm/10a),冬季降水(5.3mm/10a)。在周期规律上,除冬季的第1主周期为34a外,其余季度为33a;月降水量呈现出"两峰一谷"的形状,降水主要集中在3-8月,10月到翌年1月的降水变化剧烈。空间分布特征:桃江流域年降水量从西南到东北呈现出"偏多-偏少-偏多"的空间分布特征,春、夏两季降水量呈现出南多北少的分布特征,秋、冬季降水量空间分布从南到北呈现出"偏多—偏少—偏多"的分布特征;年降水量北部区域偏多,主要受秋冬季节降水影响;除了冬季的高值中心出现在下游区域外,其他季节均出现在上游流域;上游流域在1-9月均为各区域降水的最大值,而10-12月,下游流域为各区域的最大值;各区域降水在月份分布上均呈现出"双峰一谷"的分布特征,3-9月,各区域降水间存在着较大的差异。研究结果可为桃江流域防洪抗旱及水生态修护提供依据。     

银川市近49a来降雨变化特征分析

根据银川市4个气象站(银川站、永宁站、贺兰站、灵武站)近49 a(1960—2008年)的实测降雨资料,运用统计学理论、回归分析、Mann-Kendall非参数检验、克里金插值等方法进行研究,依据有关统计量的计算结果,分析了银川市近49 a来降雨量的时空变化特征.研究结果表明:银川市年内降雨量分配不均,夏季降雨量最大,占全年降雨量的56.83%~58.32%,冬季最小,仅占全年降雨量的1.93%~2.07%;年际以及年代际降雨量变化大,多年平均降雨量为186.7 mm,且以20世纪60年代降雨量最大,90年代降雨量最小.经Mann-Kendall非参数检验和一元线性回归分析,发现银川市降雨量呈现逐年减小的趋势,Mann-Kendall非参数检验趋势系数β为-0.18 mm/a,线性回归倾向率为-5.386 mm/(10 a).银川市降雨量还存在空间分布不均的特点,灵武市降雨量最大,减小的趋势最小;贺兰县降雨量最小,减小的趋势最大.     

黄淮海流域河流空间网络构建及径流量时空插值

年平均径流量是陆地水文学的重要水文要素之一,其变化不仅影响着人类社会经济系统的安全,也影响着自然生态系统的健康。因此,准确获取流域内每条河流任一断面的年平均径流量是十分重要的。以黄淮海流域为研究区,基于干支流关系,构建了黄淮海流域的河流网络模型,利用1956—2012年的年降雨量数据计算得到水资源三级区出口处的年平均径流量,进而计算出黄淮海流域的年平均径流量,且插值出流域内每条河流任一断面的年平均径流量,获得了连续河流径流量的时空分布。为检验插值精度,利用均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对比了黄淮海流域10个水文监测站的实测年平均径流量与插值得到的年平均径流量,其均值分别为221.15 m~3/s和196.56 m~3/s,其在1956—1970年间精度较高,且河流上游的精度较下游的精度高。结果表明,该方法能较为准确地获取连续的黄淮海流域年平均径流量。     

CLIGEN模型主要降雨参数精度评价

选择川中丘陵区内江气象站作为研究对象,对CLIGEN模型(v5.22564)内置的无插值、线性插值和傅里叶插值3种算法生成的主要降雨参数进行了精度评价。研究结果表明,CLIGEN模型(v5.22564)在内江地区模拟结果较好,3种算法模拟的降雨天数、降雨事件概率、年均降雨量、季度降雨量、月降雨量分布和相对误差等降雨参数均较合理。相比傅里叶插值法和线性插值算法,模型内置的无插值算法所得的结果与实际观测值更接近,说明在气候特征变化不异常的气象站点用模型内置的无插值算法模拟精度更高。但是3种算法模拟的部分参数如年降雨量标准差、季节降雨(特别是夏季降雨)标准差和年降雨极值等,其结果值偏低。     

广西西江流域降水极值空间分布及其演变规律

根据1958—2007年广西西江流域年最大1、3、7 d降雨量序列,绘制出其均值和离差系数空间分布图,分析其空间分布特征。选用对数正态分布、皮尔逊Ⅲ型分布、Gumbel分布、Weibull分布研究其概率分布模式。运用线性趋势回归检验法和小波分析法、最大熵谱法和方差分析法研究其时间演变规律。结果表明：年最大1、3、7 d降雨量的均值在流域东北部大,东部、西部个别地区较大;对数正态分布拟合年最大1、3、7 d降雨量序列效果最好;平均年最大1、3、7 d降雨量呈微弱的上升趋势;绝大多数站年最大1、3、7 d降雨量序列具有8、10、12 a的周期。     

沂沭泗流域雨洪资源利用探析

由于沂沭泗流域所处的特殊地理位置,降水年际、年内分布极不均匀,水旱灾害频繁,已成为流域内地方经济可持续发展的制约因素。有效利用流域内汛期多余洪水资源,实现水资源的合理配置,是区域内经济社会发展的必然要求。沂沭泗流域内已经初步构建了雨洪资源利用体系,并成功地进行了一系列洪水资源调度和利用的实践。