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基于多时空分辨率降水数据的黄河源区径流模拟研究

成业  
【摘要】:地处青藏高原东部的黄河源区属于典型的寒旱区,近年来的观测数据表明,在全球气候变暖的条件下,该区域的降水特征产生了一定变化,因此研究降水对其径流过程产生的影响对于揭示水文循环以及对气候的响应机制具有重要的科学意义。本文选用TRMM遥感降水数据,采用相关系数、相对误差和均方根误差三个指标,从时间尺度和空间尺度分析了TRMM数据在黄河源区及周边地区的适用性,并利用TRMM数据分析了源区降水的时空变化特征;在数据相关性分析的基础上,选用了与TRMM降水数据具有较强相关性的MODIS NDVI植被数据,通过降尺度方法将空间分辨率为0.25°的TRMM数据提高到1 km,同时利用比例指数法将降尺度的TRMM年数据转化为月降水数据;在以上工作的的基础上,分别将降尺度的TRMM数据和分辨率为0.5°的格点降水数据作为输入变量,运用SRM融雪径流模型对源区2010年的径流进行模拟,分析两种不同降水数据对模型精度的影响;在模拟中,还运用源区周边站点降水、气温数据改进了模型参数临界温度。研究结果表明,TRMM降水数据整体高于气象站点实测值,在温度较高的4-10月的数据精度优于其它低温月份;随着月、季、年时间尺度的增大,TRMM数据的精度也随之提高;源区降水的空间分布特征表现为从东南向西北递减,降水受局部地形的影响并不随高程升高而线性增大;研究区内NDVI和TRMM在年尺度的相关系数为0.81,且在分辨率为0.75°时具有最好的相关性;降尺度后TRMM降水数据经检验与气象站观测数据的相关系数略低于原始TRMM数据,相对误差和均方根误差变化不大;利用比例指数法得到的降尺度的TRMM月数据经检验在玛多、达日等多数站点的精度有一定程度的增大;以气象站降水数据为输入变量的SRM模拟结果优于0.5°格点降水数据和降尺度TRMM数据;模型在融雪期的模拟精度高于非融雪期,在融雪期内径流峰值的模拟精度较低;运用改进后的临界温度对模拟流量略有降低,说明将临界温度调整后积雪转化的径流量变小,导致模型精度降低。


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