基于地理加权回归的东北地区降水量空间栅格化研究

基于东北地区254个气象站点多年降水量数据,以经纬度和DEM为解释变量,运用地理加权回归模型对区域降水量进行栅格化。结果表明,区域降水量空间分布范围介于138-1094mm,空间差异大,在经线方向由南向北减少,在纬线方向自西向东增加,降水量分布呈现强烈空间自相关性。地理加权回归模型能够较好拟合区域降水量分布与环境变量之间的关系,模型R2达0.95, MAE为25.46mm, RMSE仅为5.62mm,表明该方法对降水资料空间栅格化具有一定应用性。     

应用回归克里格方法的河北省降水量空间插值研究

基于河北省143个标准气象站2001年～2020年观测降水资料,采用回归克里格方法结合地理经度(lon)、纬度(lai)和海拔(alt)因素对该地降水量进行空间插值分析。研究表明,区域降水量具有显著经向和纬向地带性分异特征,并且与海拔呈显著负相关关系。站点降水量数据具有显著空间自相关性,其自相关范围约为7 km,拟合得到多元回归模型为y=-2486.65+39.46lon-32.44lai+0.29alt,其R²=0.51,P<0.01。回归克里格插值显示区域降水量分布范围介于343.1mm～705.6 mm,以实际观测值接近,得到的降水量插值结果在空间分布上符合河北省实际。     

基于GIS和RDA唐山市降水量空间分布及其影响因素

以唐山市各气象站点年均降水量为目标变量,以地形、下垫面、海陆位置因素为解释变量,采用GIS与RDA分析方法,定量分析了唐山市降水量空间分布特征及其影响因子。结果表明,唐山市降水量空间变化范围介于570~783mm之间,呈自北向南递减分布特征;冗余分析显示,地形因子是区域降水量空间变异性的主导因素,其综合解释了21.4%的信息,下垫面和海陆位置是次要因素,分别解释了18.5%、21.4%的信息。     

支持向量机回归算法的唐山市降水量空间插值研究

针对传统插值方法在处理小样本和非线性问题上的不足,运用支持向量机回归（SVR）算法对唐山市降水量进行空间插值研究,提出了SVR算法的解决方案,以提高降水预测的准确性。通过收集2020年唐山市32个气象站点观测数据,提取经度、纬度、经纬度乘积、海拔、坡度、坡向和GPM等参数作为特征变量,并利用SVR算法建立降水量空间插值模型。研究结果表明,SVR在解决小样本和非线性问题上具有显著优势,能够有效分析多维变量对降水量分布的影响;验证显示其插值精度R2为0.79, MAE和RMSE分别为33.57mm、39.29mm,该精度在可接受范围内。通过SVR插值法生成精确的降水量分布式信息,可为唐山市旱涝减灾、水资源利用及生态保护提供科学数据支持。     

基于GIS的2009—2020年周口市降水量时空特征研究

以周口市28个降水站点2009—2020年共12年的逐日降水量资料为依据，采用经典统计学分析方法，并结合Arc GIS的空间插值法，研究河南省周口市月降水量及年降水量的时空变化特征。研究结果表明：从2009—2020年，周口市全域年均降水量的年际变化位于471～958mm之间，其中2019年降水量最少，2020年降水量最多；降水年内分布不均，夏季多冬季少，月降水量峰值通常发生在6—9月；过去12年周口市年平均降水量位于636.52～813.01mm之间，且在空间上分布差异明显，呈现南部多和西北和东部少的特点；每年的年降水量空间分布变化明显，降水量的高值区表现出从北部逐渐向南部移动的趋势。     

GPM卫星遥感降水产品在赤峰市的应用研究

多源卫星遥感降水产品在时空分辨率方面展现出极大优势,然而其与地面观测降水量之间一致性探究仍然不足。选取赤峰市2020年26个标准气象站点的逐月降水量观测数据,定量评估GPM降水量产品的可靠性。结果显示,2020年赤峰市逐月降水量空间分布不均衡,降水量分布中心在1月～5月呈顺时针由北向南移动,在6月～12月呈顺时针由北向西移动。该地年降水量介于286 mm～581 mm,年降水量分布中心位于南部丘陵、北段山地地带;而东部平原、西部高原地区最少。独立验证显示,GPM数据对赤峰市月降水量捕捉精度R2=0.98,MAE和RMSE分别为2.07 mm、3.13 mm;对年降水量捕捉精度度R2=0.75,MAE和RMSE依次为30.74 mm、33.23 mm。评价结果显示赤峰市GPM降水量产品可靠性较高,在区域水文气象方面具备良好应用价值。     

东北地区降水量空间分布研究

以分辨率为1km降水量开源数为基础,运用GIS和地统计学空间分析方法,解析了东北地区降水量空间分布模式。结果表明,东北44地市的多年平均降水量介于248.2mm(锡林浩特)-1048.5mm(丹东)之间,区域内部降水量空间差异大。降水栅格像素值介于144-1304mm之间,空间均值为490.5mm,变异系数为31.21%。该地降水量空间分布符合高斯模型,其块金结构为0.10%,属于强烈空间自相关,在东西方向上呈指数函数自西向东增加,在南北方向呈U型分布。全区降水量丰度分属4种自然带,分布面积依次为干旱区(2.92%)湿润区(3.87%)半干旱区(23.345%)半湿润区(69.87%)。     

1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化

为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结果表明:年内降水量主要集中在6—8月,12月至次年2月降水量少;夏季降水时间分布不均匀,且8月份稳定性最差,冬季降水量小但降水均匀。年际降水量以9.92 mm/(10 a)减少,年降水量存在突变性和周期性波动,突变点集中在1982—1992年,在研究时段内降水量经历了3个周期的丰-枯变化;降水量在空间上分布不均匀,春、夏和秋季降水量在空间上呈现出“南多北少、西多东少”,而冬季降水空间分布规律较差。 综上所述,滇中引水工程受水区应当注意防汛抗旱、监测区域泥石流以及预防夏季干旱。     

1970-2013年大西安地区降水时空变化特征分析

大西安地区降水资源空间差异较大,为深入了解大西安不同区域降水时空分布特征,利用大西安地区14个气象站1970-2013年的逐月降水观测资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall检验法、小波分析法以及克里金插值法,对大西安5个区域降水量的时空变化特征进行了分析.结果表明:大西安地区年均降水量为576.65 mm,整体呈下降趋势,下降率为-10.04 mm/(10 a),东部较西部下降显著,北部较南部下降显著;年内降水量分配不均,降水主要集中在7-9月份,占全年降水总量的50.84％,春、秋季降水量呈下降趋势,夏季降水量呈上升趋势;研究区年降水量变化的第1主周期为28 a;全区多年降水量呈现出少—多—少—多的波动趋势,突变年份为1980年和1991年;年代际降水量呈现出增加—减少—增加的趋势;年降水量空间分布不均,呈现自东南向西北逐渐减少的趋势.上述研究成果可为大西安地区降水资源的合理利用提供参考.     

21世纪以来承德市降水量时空变化

基于2000-2017年承德市降水观测资料,运用现行趋势、ArcGIS空间插值方法研究了21世纪以来该市降水量时空变化。结果显示,近18a来承德市降水量多年平均值为530.13 mm,表现为中等变异性(12.14%),其综合变化趋势为(y=4.3926x+488.4, R~2=0.1254),但并未通过0.05水平的信度检验。空间上该市降水量呈现南多北少分布特征,各地降水年际变化趋势呈现差异性。     

基于地理因子的福建省年降水空间估算模型研究

为研究福建省多年平均降水量的空间分布格局,为工农业生产、自然灾害预测、生态环境建设提供科学依据,利用福建省及周边区域35个气象站点1951—2011年降水资料,分析年均降水量与海拔、纬度、距海岸距离、坡向的相关性;同时,结合多元回归方程和克里金插值构建降水空间估算模型,反映出年均降水量空间分布的总体趋势,突出局部地区降水的差异,估算福建省1951—2011年年均降水量空间分布。结果表明:已知气象站点年均降水量估算的平均相对误差为3.4%,绝对误差为56 mm,验证站点的平均相对误差为3.6%;福建省年均降水量从东南沿海向西北山区呈现波动式上升的特点。     

基于地统计学和GIS的石家庄降水量空间变异性研究

基于0.25°*0.25°分辨率的年降水量栅格数据集,利用地统计学和GIS技术研究了石家庄市降水量其空间变异性与分布规律。结果表明,石家庄市年降水量分布范围478.08-730.1mm,空间平均值为523.41mm,变异系数达35.64%,属中等程度差异;其变异函数以高斯模型拟合最佳,块金结构为30.16%,呈中等程度空间相关性,表明以结构变异为主。研究区降水量总体上沿地形分布,呈现自西向东减少的格局,其中东西方向上变异性高于南北方向。     

基于地统计学和GIS的唐山市降水量空间分布

降水空间分布差异引起地表景观异质性,对区域水资源管理带来重要影响。以气象站点降水资料为基础,运用地统计学方法探究唐山市年季降水量空间分布规律。结果表明,唐山市年降水量空间变化介于617.24~732.58mm,年季降水量分别符合不同拟合模型,但均呈现中等空间自相关性,空间变异以结构性为主;年季尺度上,降水量呈自南向北递减分布。     

基于R-Vine Copula函数的极端降水联合分布模型及风险识别

在边缘分布函数优选的基础上,采用条件Copula函数和Vine图结构,构建基于R-Vine Copula函数的极端降水联合分布模型,以河南省4个气象站的实测数据进行模型验证和对比分析,并对极端降水指标进行了风险识别。结果表明：构建的模型可以描述变量之间的不同尾部特征,保持原序列Kendall和Spearman相关系数等统计特征,整体精度优于基于C-Vine Copula函数构建的极端降水联合分布模型;河南省年降水量与降水强度、最大1 d降水量与最大5 d降水量的概率分布密切相关,各指标对联合概率密度的影响程度呈现出空间异质性。     

盘山县降水量时空变化分析

以气象站点监测资料与开源气候环境栅格数据,研究了1951～2017年盘山县降水量时空分布特征。结果表明,近67年间该县降水量呈现弱的减少趋势,倾向斜率-1.1914mm/a,但并不明显,其时间序列主周期为5a,次周期为9,3,22a时;其空间分布模型符合高斯模型,具有强烈空间自相关,降水量呈现自东南沿海向西北内陆减少的格局。     

基于Max-stable模型的淮河流域气候极值空间建模分析

气象数据时空建模过程中需要充分考虑数据的非正态性和站点之间的空间相关性对气候极值演变规律的影响。文章基于淮河流域极端气候事件的空间相关性,以广义极值分布(GEV)为边际分布,海拔、经度、纬度、国内生产总值(GDP)和气候指标(东亚夏季风指数(EASM))为协变量构建Max-stable模型,分析年最高气温(TXx)和1日最大降水量(RX1day)的空间分布特征。结果表明:所建立的Max-stable模型能够很好地模拟TXx和RX1day的空间变化;经度、纬度和海拔为协变量(TXx包括GDP)可以提高气候极值的空间模拟精度; 2年、10年、50年和100年重现期的RX1day重现水平从流域西北向东南递减,TXx呈经向分布,由流域西部向东部逐步增大。     

超前谋划 主动应对 最大限度减轻灾害损失——访河北省防汛抗旱指挥部办公室主任 宋国强

正中国防汛抗旱:您好。请您介绍一下河北省2017年的雨水情及灾情特点。宋国强:雨水情方面,一是降雨时空分布不均。全省平均降水量1—5月52 mm,为近20年来同期少雨第3位。汛期(6—9月)平均降雨量367 mm,比常年同期少12%。10月上旬平均降雨量56 mm,是常年同期的近7倍。空间分布呈东北部多、其他地区少,其中石家庄、邯郸市偏少近3成。二是强降雨开始早、结束晚。6月     

基于GIS和RDA的唐山市降水量空间分布及其影响因素研究

本文以唐山市各气象站点年均降水量(Precipitation,PRE)为目标变量,以地形因素和地理位置因素为其二维解释变量,应用GIS方法研究了唐山市降水空间分布特征,采用RDA分析法探讨区域降水量空间变异的影响因素。结果表明:唐山市降水量呈现出自东向西,自南向北减少的空间分布格局,海陆位置中的经度位置是区域降水差异的主要因素。     

齐齐哈尔市降水量季节性分布研究

文章以济宁市2019年逐月GPM降水产品为基础,引入1 km空间分辨率的海拔、经度、纬度等降尺度因子空间数据,基于地理加权回归(GWR)模型实现GPM产品降尺度研究。结果表明:GPM降水产品在降尺度前后具有一致的空间分布趋势,但经GWR降尺度后数据空间分辨率显著提升,能准确模型区域降水分布细节信息;降尺度前后的数据呈现良好一致性,具体为型的R2介于0.81-0.95之间,MAE为3.26-36.74mm, RMSE为2.12-28.23mm。降尺度结果显示,区域降水量空间分布与年内分配不均衡,降尺度中心在春夏季呈逆时针移动,在秋冬季呈顺时针移动。     

基于GIS的黑龙江省多年平均降水量空间插值分析比较

以黑龙江省分辨率为90m的数字高程模型(DEM)的数据为基础,结合ArcGIS软件,分析黑龙江省83个气象站点1971—2018年的降水资料,采用克里金法(Kriging)、反距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、全局多项式插值法(GPI)和趋势面法(TS)五种方法进行空间插值模拟.结果表明,黑龙江省年平均降水量东多西少,具有自边缘到中心逐渐增加的特征.西南部和西北部(漠河和北极村)的降水量大多在500mm以下,部分中部地区的降水量超过700mm.总体年平均降水量在400mm—700mm之间,大部分地区属于半湿润区.在该研究区域中,通过克里金指数模型插值方法获得结果的准确性优于其他插值方法.