Kriging插值法在梧州季降雨空间分析中的应用

采用交叉验证的方法分析Kriging插值法的效果,研究了梧州市季降雨量的空间分布特征,运用Kriging插值法进行季降雨量Mann-Kendall检验值插值,得到整个研究区季降雨量趋势分布。结果表明:1Kriging法在梧州季降雨量空间插值中的应用效果较好;2春季降雨量自北部向南部递减;夏季降雨量自西北部向东南部和北部递减;秋季降雨量自南部、西北部向中部递减;冬季降雨量自北部、西南部向中部、东部递减;3大部春季降雨量呈增加趋势,但南部一些地区春季降雨量趋于减少;夏季降雨量呈增加趋势;大部秋季降雨量呈增加趋势,但东北、西北部秋季降雨量呈减少趋势;冬季降雨量呈增加趋势。     

降雨空间插值方法在东江流域的比较运用

利用东江流域46个站点的已知实测降雨量,运用基于ArcGIS的三种空间插值方法(IDW、Spline、Krige)选取不同数目雨量站对东江流域降雨量进行空间插值并检验插值结果的优劣。结果表明:三种插值方法的插值结果基本能反映流域降雨量的空间分布特征,IDW法更适合东江流域的降雨量空间插值;东江流域的降雨空间插值受已知降雨量站点数目大小影响,各站点降雨量空间插值精度因插值方法的选择而异。     

近50年重庆市气候干湿变化时空特征

以重庆市34个气象站点1961—2011年降雨、气温、相对湿度等资料为基础,计算了近50 a全市的湿润指数。运用Kriging法将年均气温、降雨和湿润指数的倾向率和倾向系数进行空间插值,并对反映气候干湿变化的年气温、降雨量和气候湿润指数等时空特征进行了分析。结果表明:①近50 a,重庆年均气温呈波动上升趋势,上升速率为0.09 ℃/(10 a),空间分布上年均气温呈现由西南向东北升高,但整体差异不显著;②降雨量呈波动下降趋势,年均降雨量倾向率为15 mm/(10 a),空间上有从东南向西北递减的趋势;③重庆市湿润指数总体上略有下降,其空间特征表现为由东南向西北逐渐趋于干旱,下降幅度呈由东南向西北递减趋势,但总体差异性不显著;④气温、降雨与湿润指数相关系数分别为-0.465和0.950。     

基于水汽输送与IDW法耦合的降雨插值方法研究

在普通反距离权重法(IDW)的基础上,构建基于水汽输送与反距离权重法耦合的降雨插值方法(IDWWVT)。以三峡库区为例,利用库区及周边22个气象站点资料,分别采用IDW-WVT方法和IDW方法对22个站点2009~2013年的日降雨量进行空间插值模拟,以典型流域澎溪河的14个雨量站观测降雨资料对插值效果进行评价。结合SWAT模型,进一步分析插值降雨对澎溪河径流过程以及面源负荷过程的影响。结果表明:IDW-WVT方法对降雨量空间插值的精度明显优于IDW方法,在日尺度和月尺度中插值精度分别提高了23.1%,16.9%;同时使用IDW-WVT对径流过程和面源负荷过程的模拟效果也提升显著。     

近60年广西西江流域年输沙模数特性分析

利用Mann-Kendall秩次相关检验、Spearman秩次相关检验和Mann-Whitney-Pettitt突变点分析研究西江流域年输沙模数的趋势和突变成分;利用Kriging插值法对年输沙模数的均值和趋势等进行空间插值;绘制双累积曲线和利用水文分析法研究年输沙模数的变化成因。结果表明：西江流域年均输沙模数在20世纪60—70年代上升,但在80年代又持续下降;多年输沙模数20世纪60年代从西部和东部到东北部逐步减小,70年代从外部到中部逐步减小,80年代从西北部和东部到南部和东北部逐步减小,90年代从西北部和东部到中部和东北部逐步减小,2000—2009年从东部和西部向北部逐步减小;一般情况下上游多年平均输沙模数大于中下游的多年平均输沙模数;在不受降水变化影响的情况下,西江年输沙模数的变化主要是人类活动影响流域侵蚀产沙的结果,降水变化对输沙模数的贡献率为6.3%～12.3%,人类活动的贡献率为87.7%～93.7%。     

场次降雨空间插值方法对比研究

选用反距离加权法(IDW)、局部多项式法(LPI)、普通克里金法(OK)、经验贝叶斯克里金法(EBK)、协克里金法(CK)共5种方法,进行场次降雨空间插值效果对比研究。分析不同降雨量等级(12 h、24 h时段下小雨、中雨、大雨、暴雨)和时间尺度(场次、24 h、12 h、6 h、3 h、1 h)对空间插值精度的影响,确定不同情况下适用的场次降雨空间插值方法。以安徽屯溪流域为对象,对2010—2018年23个雨量站的汛期逐时降雨量进行了空间插值验证研究,结果表明：(1)随着降雨量等级的增大,各方法插值结果的精度均不断提升;(2)随着时间尺度的减小,降雨数据空间自相关性减弱,各方法插值效果逐渐变差;(3)整体而言,不同降雨量等级和时间尺度下,考虑高程因素的CK法插值效果最优,EBK法、LPI法次之,OK法和IDW法最差。研究认为,对屯溪这类山丘区流域的场次降雨空间插值问题,考虑高程因素影响的协克里金法更为适合。     

四川省降水空间分布的插值分析

降水的空间分布特征是区域生态研究的重要内容,基于GIS的空间插值是获取降水分布特征的主要方法,以四川省49个气象站(其中15个为校验站点)2000~2007年的年平均降水量和四川省DEM为数据源,选取了反距离加权法(IDW)、普通克里金法(Ordinary Kriging,OK)和考虑高程、坡度、坡向的协克里金法(Co-Kriging,CK)3种空间内插方法,对四川省降水的最优空间插值方法的选取进行了探讨。结果表明:考虑高程、坡度、坡向的协克里金插值取得了较好的效果;四川省降水存在较大的空间变异性,有明显由东往西递减的趋势,最大降水量主要分布于东北部的达州、巴中地区以及东南部的乐山、雅安地区。     

1981—2022年福建省降雨集中度和集中期时空变化特征分析

为研究福建省降雨集中度和集中期时空分布特征和变化规律,利用福建省内25个气象站点1981—2022年的逐日降雨量资料,根据降雨集中度和集中期模型,采用克里金插值法和Mann-Kendall非参数检验法和小波分析等方法研究福建省降雨集中度和集中期的时空分布规律。结果表明：福建省降雨集中度空间分布呈现由西北向东南递减特征,降雨集中期空间分布由东北向西南递减,集中期较早,长期趋势上看集中度表现为上升趋势,集中期表现为下降趋势,集中度和集中期在20世纪90年代末发生突变,集中度和集中期都存在26年左右的显著周期,在1995—2010年存在10年左右的相同周期。1981—2022年福建省降雨集中度缓慢增加,集中期提前,预计未来福建省降雨有趋于集中的态势,应重点防范夏季降雨造成的洪涝灾害。     

滇中“三湖”流域降雨侵蚀力时空分布特征研究

为研究滇中抚仙湖、星云湖、杞麓湖流域（“三湖”流域）降雨对土壤侵蚀特征的影响,基于流域内梁王河、海口、茶尔山、沙沟嘴4个雨量站1992—2020年日降雨观测数据,用日降雨侵蚀力模型计算降雨侵蚀力,用M-K法分析降雨侵蚀力的时间变化特征,用Kriging插值法进行空间插值分析降雨量和降雨侵蚀力的空间变化规律。结果为：1992—2020年期间,“三湖”流域多年平均降雨量907.6 mm,多年平均降雨侵蚀力为3 088～4 172 MJ·mm/（hm²·h）;年降雨侵蚀力变异系数为0.25～0.32;各站发生侵蚀性降雨日数686～759 d;年降雨量与年降雨侵蚀力相关关系较好,流域年降雨侵蚀力总体呈波动变化,系列为不显著增加趋势,无突变;降雨侵蚀力年内变化差异较大,夏季占全年的61.4%,汛期占全年的90.5%,降雨侵蚀力变化表现为夏季>秋季>春季>冬季;流域多年平均降雨侵蚀力空间分布趋势基本与年降雨量分布趋势一致,为北大南小;年、汛期、夏季和秋季,流域降雨侵蚀力基本呈从北向南逐渐递减的趋势;而非汛期、春季和冬季,降雨侵蚀力基本呈从东北向西南递减的趋势...     

新安江流域降雨量空间插值方法和参数筛选

选取新安江流域48个雨量站点2000-2010年的降雨量数据以及地理地形资料,利用反距离权重(IDW)、径向基函数(RBF)、普通克里金(OK)和残差克里金(RK)方法进行插值,根据交叉验证结果筛选最佳的方法和参数.结果表明:年尺度上,考虑高程、纬度等地形因子影响的RK方法插值精度最高,然后是IDW,OK和RBF;邻近站点的搜索策略对IDW插值精度影响较大;考虑各向异性的OK法插值精度较高,模型之间的差别不大.月尺度上,IDW法对降雨量丰富的月份插值精度较高;RBF对降雨较少且分布均匀的月份插值效果好;数据越符合正态分布,OK法的插值精度越高;RK方法则适用于降雨与地理因素相关性好的月份.     

1973-2021年鉴江流域降水的气候变化特征

利用线性趋势、MK突变和滑动T突变及小波分析等方法,分析了1973—2021年鉴江流域降水及暴雨日的气候变化特征。分析表明:鉴江流域年内降水和暴雨主要集中在汛期,流域西部是每个统计时段降水和暴雨日的最大值区,需特别注意做好防范。空间分布上,年降水和汛期降水西北部多并向南部递减;年、汛期暴雨日西中部多并向两边减小,且北部高于南部;前汛期降水和暴雨日呈自北向南递减;后汛期降水和暴雨日呈西部最大并向南、北部减少,且北部最少。     

粒子群算法优化BP在降雨空间插值中的应用

为更好地表达降雨量的空间分布,将粒子群算法(PSO)优化后的反向传输(BP)神经网络分别运用于三峡区间流域日、月和年降雨量的空间插值中,并与单纯BP神经网络和克里金的插值效果作对比。研究结果表明:在日和年的时间尺度上,PSO-BP插值性能较BP有明显改善,且优于克里金的插值效果;在月时间尺度上,PSO-BP插值效果与BP接近且优于克里金。因此,PSO-BP能较好地揭示降雨量在空间的分布规律,也具备在不同时间尺度上对降雨量进行空间插值的能力,是一种较优的降雨空间插值方法。     

广东省月降雨量时空演变特性分析

以广东省112个雨量站1981—2010年共30 a的逐日降水资料为研究样本,采用降雨集中指数PCI及回归分析方法并结合ARCGIS软件,进一步认识了广东省月降雨量的时空变化规律。结果表明:汛期沿海月降雨量均大于内陆地区,非汛期年内各月的月平均降雨量最大值与平均值的差异性明显大于汛期;不同特征月的降雨量空间分布存在明显差异;年内汛期(6月)的降雨强度有所增大,非汛期(3月)的则有所减小;年内降雨的集中度有所增加,且广东沿海地区年内降雨较内陆地区更为集中,广东省各站点年内降雨的集中度基本上自沿海向内陆递减。     

苏州市1988-2017年降雨特性变化分析

根据苏州境内常熟、枫桥、平望3个雨量站1988—2017年降雨资料,对应苏州区域分析了降雨年际变化特点,并从3个时段段分析苏州市降水量月度、季节分布规律.结果表明:苏州市在所研究时段内,降水量呈较明显上升趋势,多年平均中部最大,南部次之、北部最小,降水量呈从苏州中部向南北两侧降低趋势;降雨月度分布主要集中在3—9月,季...     

六安市近45年来降水量空间分布研究

为了进一步探明六安市降水量空间分布的特征,主要采用基于Arc GIS的Kriging插值法,对六安市近45年来的逐日降水量数据进行处理,得到各季节、年均和汛期多年平均降水量的空间分布图表,并分析了降水量的空间分布特征及其特异性原因。结果表明:六安市秋冬两季各地降水量差异不大,春季降水量从南向北、从西向东分别受到纬度和地形的影响,逐渐减少,夏季降水量受地形影响从西南向东北骤减,西南山区两县降水量较多,达到600 mm;年降水量整体上由西南向东北减少,即越靠近大别山腹地降水量越大,达到1 370 mm,南北相差达470mm,但在山区和平原地带内部变化不大;汛期降水也是自西南向东北递减,但降水集中系数却在南部地区自西向东递减,降低至0.56,然后向北部地区突增,达到0.67。说明六安市北部年内降水量变率大,这是受到地形与雨带的进退速度和时间等因素的综合影响。     

庄河市必须走发展节水型农业之路

1自然概况庄河市隶属大连市，是大连市的3个县级市之一，位于辽东半岛南端，气候属南温带亚湿润季风气候，并具有一定的海洋性气候特点，总面积为4034km’，土地面积3735km’，耕地面积为9．07万hm’，总人口88．3万人．地形特征为低山丘陵区，北高南低，北部低山重叠，中部丘陵起伏，南部沿河沿海平原较开阔．境内有9条河流独立入海．庄河市水资源在大连市各县市区中是丰富的，年降水量在650～1050mm之间，分布自南向北、自西向东递增．80％以上地区降雨量小于蒸发量．年际降雨变化很大，时空分布极不均匀，多集中在7、8两个月，占全年的60…     

德国的水资源保护及利用

德国处于大西洋和东部大陆性气候之间的凉爽西风带,是一个水资源较丰富的国家.从北至南,德国地势大致分为五大地形区,即北部低地、中部隆起地带、西南部中山梯形地带、南部阿尔卑斯山前沿地带和巴伐利亚阿尔卑斯山区.德国境内降雨量分布不均,南部、西南部降雨量丰沛,大多在800～1000mm以上,其中南部阿尔卑斯山区在1500mm以上.东、北部部分地区降雨量较小,在500～700 mm之间.     

海河流域不同降水极值的时空变化分析

采用4种日降水情景,分析1961-2010年海河流域降水极值的时空变异性。研究结果表明,海河流域日降水量的平均值呈下降趋势,且随着时间的推移,其波动变弱。从20世纪60年代到2000年代,日降水量的平均值为1. 4 mm/d,降水的等高线向流域东南部移动了100 km以上。4种日降水情景的变化具有很大差异性;天津市和廊坊市是80年代后海河流域的P0干旱中心,无降水的天数和地区数随着年份的增加而增加; P10极值的大小在过去50年中没有明显变化,但是降雨中心随海河流域区域的不同而不同; P20极值的变化幅度在1961-2000年没有明显变化,但在2000年有所增加;在过去50年中,P50极值的变化幅度明显下降,降雨中心从海河流域的东北部向南部移动。城市化的影响反映在80年代和90年代的一些城市,但在2000年之后,由于海河流域的降雨量显著减少,导致其城市化影响表现并不显著。     

德州市多年降雨特征分析

以德州市1990—2018年的降雨资料为研究对象,结合ArcGIS空间插值技术绘制了多年降雨量等值线,对当地多年降雨量空间分布特征进行了详细研究,进一步了解当地降雨的时空分布规律.结果表明,德州市1990—2018年降雨量呈平稳下降趋势,多年平均降雨量为544.4 mm,除秋季降雨量呈稳步上升趋势外,其余各季节降雨量与...     

晋城市降雨量时空分布变化特征

为研究晋城市内降雨量时空变化规律,本文提取晋城市5个县地面测站2000—2019年的降雨量数据,利用累计距平百分比分析,得到晋城市年降雨量时空变化特征,采用P-Ⅲ拟合曲线进行降雨频率分布拟合,结合空间插值分析,得出了晋城市年降雨量概率分布特征。结果表明：阳城地区降雨量相对于其他区域年际分配更为不均,需要注意旱涝灾害的防范;晋城市50年及100年设计降雨高值主要集中在晋城市中部及西南部;晋城市东部及南北向阳城区域降水量相对于其他区域不均匀。