CMPAS融合降水产品对河北省“23·7”极端暴雨的表征能力分析

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作者 杨荣芳 幺伦韬 +1 位作者 刘文忠 孔祥如 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期405-418,共14页

选取河北省2023年7月28~31日极端暴雨事件(简称“23·7”极端暴雨),采用相关系数、多种误差指标以及客观评分指标,综合解析中国区域高时空分辨率多源融合降水近实时实况分析产品(Chinese Meteorological Administration Multi-sourc... 选取河北省2023年7月28~31日极端暴雨事件(简称“23·7”极端暴雨),采用相关系数、多种误差指标以及客观评分指标,综合解析中国区域高时空分辨率多源融合降水近实时实况分析产品(Chinese Meteorological Administration Multi-source Merged Precipitation Analysis System,CMPAS)对河北省“23·7”极端暴雨的表征能力,研究发现:CMPAS融合降水数据对地面观测降水的表征能力较好,能较为准确地刻画地面降水强度、范围以及暴雨中心落区,且降水量级越大、落区越集中,刻画效果越好,但仍存在高估降水低值和低估降水高值的情况;CMPAS融合降水产品在低海拔、地势平坦地区的表征能力更好,随海拔高度的增加,误差也随之增大。总体来说,CMPAS融合降水产品对于大雨及以下量级降水强度、落区以及暴雨中心落区的刻画较为精准。另外,在灾害性天气发生时,对于无法获取观测站点降水资料的地区,CMPAS融合降水产品可作为站点实况的有效补充。 展开更多

关键词 cmpas融合降水产品 极端暴雨 误差指标 晴空准确率 TS评分

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黄河源区多源融合降水产品综合评价及其水文效应评估

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作者 雍斌 周振杨 +1 位作者 陶新 吕毅 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期47-57,76,共12页

以黄河源区为研究区,对多源融合降水产品(DML-TPP)进行了综合评价,并将其与纯红外遥感降水产品PERSIANN-CCS、卫星降水产品GSMaP_G、再分析数据集ERA5-L进行了比较。结果表明:ERA5-L对降水量存在一定程度高估,但较好地反映了整个黄河源... 以黄河源区为研究区,对多源融合降水产品(DML-TPP)进行了综合评价,并将其与纯红外遥感降水产品PERSIANN-CCS、卫星降水产品GSMaP_G、再分析数据集ERA5-L进行了比较。结果表明:ERA5-L对降水量存在一定程度高估,但较好地反映了整个黄河源区降水的时空格局;GSMaP_G在降水量估算方面较其他产品表现更优秀,在以气象站插值数据率定栅格新安江模型参数的方案中,GSMaP_G对黄河源区门玛区间的水文效应评估结果更好;在采用降水产品对栅格新安江模型进行参数率定的方案中,基于DML-TPP和ERA5-L的径流模拟在平水年表现最佳,基于GSMaP_G的模拟结果则更好地复现了丰水年的洪峰。 展开更多

关键词 多源融合降水产品 水文模拟 栅格新安江模型 误差传播 黄河源区

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多源融合降水实况分析产品在海河流域的适用性评估 被引量：4

3

作者 庄园煌 陈宏 +3 位作者 余文韬 孙密娜 徐姝 韩婷婷 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期25-35,共11页

基于逐小时地面站点降水观测数据和国家气象信息中心研发的5 km多源融合降水实况分析产品,采用算术平均法对2021年6~9月海河流域面雨量进行估算。通过相关系数、平均误差和均方根误差等多种评估指标,客观定量评估多源融合降水实况分析... 基于逐小时地面站点降水观测数据和国家气象信息中心研发的5 km多源融合降水实况分析产品,采用算术平均法对2021年6~9月海河流域面雨量进行估算。通过相关系数、平均误差和均方根误差等多种评估指标,客观定量评估多源融合降水实况分析产品在海河流域的适用性。结果表明:多源融合降水实况分析产品与地面观测资料估算的面雨量结果基本一致,能较好地反映2021年6~9月海河流域面雨量的时空变化特征,但在量值上存在高估且随着降水量增加,估算误差也越大。分区对比,融合实况分析产品和站点的误差与子流域的平均降水量、海拔高度和面积密切相关。对于各量级面雨量出现的频次,融合实况分析产品与站点整体相差不大,准确率可以达到90%及以上。总体而言,5 km多源融合降水实况分析产品的质量较高,可进一步应用于海河流域精细化面雨量监测业务中。 展开更多

关键词 海河流域 多源融合降水实况分析产品 面雨量 数据评估

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黄土高原典型流域网格化逐时降水融合产品CMPA V1.0的精度分析 被引量：5

4

作者 田凤云 吴志勇 +3 位作者 徐征光 马霄宇 孙群艳 高庆 《水电能源科学》 北大核心 2019年第2期5-9,共5页

选取黄土高原无定河、窟野河和皇甫川流域为研究区,从水文应用角度评估了中国自动站与CMORPH融合的逐时降水产品(CMPA V1.0)的精度。结果表明,CMPA V1.0降雨数据总体上较雨量站实测值偏低;与6、9月相比,8月降水产品精度较低。随降水量... 选取黄土高原无定河、窟野河和皇甫川流域为研究区,从水文应用角度评估了中国自动站与CMORPH融合的逐时降水产品(CMPA V1.0)的精度。结果表明,CMPA V1.0降雨数据总体上较雨量站实测值偏低;与6、9月相比,8月降水产品精度较低。随降水量级的增加,CMPA V1.0对降水事件发生频次的监测能力和对降水事件监测的稳定性有所降低,误报率整体升高;CMPA V1.0低估了小雨的发生频率及降水贡献率,高估了雨强大于2.5mm/h降雨的发生频率及降水贡献率;CMPA V1.0能合理地反映研究区降水的日变化过程,但低估了研究区的时段平均降水量和时段平均降水频率,高估了研究区14:00前的时段平均降水强度。 展开更多

关键词 逐时融合降水产品 精度评价 时空分布特征 降水日变化 黄土高原

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中国区域小时降水量融合产品的质量评估 被引量：177

5

作者 沈艳 潘旸 +2 位作者 宇婧婧 赵平 周自江 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期37-46,共10页

基于全国自动站观测降水量和CMORPH(CPC MORPHing technique)卫星反演降水资料,采用PDF(probability density function)和OI(optimal interpolation)两步融合方法生成了中国区域1h、0.1°×0.1°分辨率的降水量融合产品。... 基于全国自动站观测降水量和CMORPH(CPC MORPHing technique)卫星反演降水资料,采用PDF(probability density function)和OI(optimal interpolation)两步融合方法生成了中国区域1h、0.1°×0.1°分辨率的降水量融合产品。本文分别从产品误差的时空分布特征、不同降水量级和不同累积时间下的产品质量、三种站网密度下的融合效果以及对强降水过程监测能力等方面对比评估了融合降水产品质量。结果表明,融合降水产品有效利用了地面观测和卫星反演降水各自的优势,在降水量值和空间分布上均更为合理;融合产品平均偏差和均方根误差均减小,随时间的变化幅度不大且区域性分布特征减弱;融合产品与融合前的卫星反演降水产品相比在中雨(1.0～2.5mm/h)、中到大雨(1.0～8.0mm/h)、暴雨及以上(≥8.0mm/h)的相对误差分别为-1.675%、小于15.0%、30.0%左右,且随着累积时间的增加,产品质量进一步提高;该产品能准确抓住强降水过程,在定量监测强降水中具有优势。 展开更多

关键词 降水量 融合降水产品 自动气象站 卫星反演降水产品

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基于江西省水文资料对中国融合降水产品的质量评估 被引量：33

6

作者 李显风 周自江 +5 位作者 李志鹏 潘旸 师春香 沈艳 徐宾 谷军霞 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第12期1534-1546,共13页

利用江西省2015年4月至2016年3月水文站观测降水数据,在小时尺度上,对中国国家气象信息中心研制的5和10 km融合降水产品进行质量评估,同时与美国国家海洋大气局(NOAA)气候预测中心卫星反演降水产品(CMORPH)、中国国家气象信息中心研制... 利用江西省2015年4月至2016年3月水文站观测降水数据,在小时尺度上,对中国国家气象信息中心研制的5和10 km融合降水产品进行质量评估,同时与美国国家海洋大气局(NOAA)气候预测中心卫星反演降水产品(CMORPH)、中国国家气象信息中心研制的东亚区域多卫星集成降水产品(EMSIP)两套卫星降水产品进行对比评估。研究分析各类降水产品的数据误差及其时空变化规律,验证融合降水产品在特征区域的适用性。研究结果表明:融合降水和卫星降水均能较好地反映年内小时降水的变化趋势,与水文站观测降水相比,四套降水资料均存在一定程度低估,其中卫星降水产品低估较大。融合降水产品的数据质量较高,其中5 km融合降水产品的数据精度(R=0.81,RMSE=2.12 mm·h^(-1),RE=-5.4%)基本优于10 km融合降水产品(R=0.78,RMSE=2.3 mm·h^(-1),RE=-5.1%),卫星降水产品与水文站观测降水存在较大的偏差,CMORPH和EMSIP的相关系数分别仅为0.19和0.24。各降水产品误差具有相同的月变化趋势,融合降水产品的误差变化幅度明显要小于卫星降水产品。四套降水产品的相关性随着降水量级增大而增加,融合降水产品能够准确反映降水的空间结构和中心位置,5 km融合降水产品对强降水的监测能力更具有优势。 展开更多

关键词 融合降水产品 卫星降水产品 水文站观测降水 质量评估

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中国区域高分辨率多源降水观测产品的融合方法试验 被引量：118

7

作者 潘旸 谷军霞 +3 位作者 宇婧婧 沈艳 师春香 周自江 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期755-766,共12页

高质量、高分辨率降水产品研制对于数值天气模式检验、水文陆面模拟、山洪地质灾害监测有着重要意义。利用中国近4万自动气象站逐时降水资料、中国雷达定量降水估计和CMORPH卫星反演降水产品,开展0.05°×0.05°和0.01°... 高质量、高分辨率降水产品研制对于数值天气模式检验、水文陆面模拟、山洪地质灾害监测有着重要意义。利用中国近4万自动气象站逐时降水资料、中国雷达定量降水估计和CMORPH卫星反演降水产品,开展0.05°×0.05°和0.01°×0.01°两种高分辨率下的三源降水融合方法研究试验,探讨如何有效引入雷达高分辨率信息来提高降水产品质量。一方面,在0.05°分辨率上,先以自动气象站观测降水数据为基准,采用概率密度函数(PDF)匹配法订正雷达和卫星估测降水产品的系统偏差,将雷达降水产品的偏差从-0.05 mm/h降至-0.008 mm/h;再采用贝叶斯模型平均(BMA)方法融合雷达和卫星降水产品,形成0.05°分辨率的中国区域覆盖完整且最优的联合降水背景场。此外,在0.01°分辨率上,以0.05°分辨率的卫星-雷达贝叶斯模型平均联合降水产品为背景,采用1 km雷达估测降水的空间结构信息进行降尺度,亦能有效提高0.01°分辨率背景场的质量。然后,分别以不同分辨率的卫星-雷达联合降水产品为背景,采用统计方法量化误差估计,再采用最优插值方法融入地面观测。通过2419个中国国家级气象台站的独立样本检验,评估了多种类型的降水资料及融合试验产品在中国地区的质量。结果表明,两种分辨率的三源融合试验产品的精度均优于任何单一来源的降水产品,特别是在站点稀疏地区,降水精度均较融合前有显著提高,达到了较好的融合效果,其中在0.05°分辨率上采用"概率密度函数+贝叶斯模型平均+最优插值"方法的三源融合降水产品整体质量最好,而0.01°分辨率上基于"概率密度函数+贝叶斯模型平均+降尺度+最优插值"方法的三源融合降水产品在强降水监测上更有优势。 展开更多

关键词 多源降水融合方法 高分辨率降水产品 独立检验

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中国区域逐日融合降水数据集与国际降水产品的对比评估 被引量：70

8

作者 宇婧婧 沈艳 +1 位作者 潘旸 熊安元 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期394-410,共17页

中国国家气象信息中心基于2400多个国家级台站观测日降水量和CMORPH卫星反演降水产品,采用概率密度匹配和最优插值相结合的两步数据融合方法,研制了中国区域1998年以来的0.25°×0.25°分辨率的逐日融合降水产品(CMPA_Daily... 中国国家气象信息中心基于2400多个国家级台站观测日降水量和CMORPH卫星反演降水产品,采用概率密度匹配和最优插值相结合的两步数据融合方法,研制了中国区域1998年以来的0.25°×0.25°分辨率的逐日融合降水产品(CMPA_Daily)。通过该数据集与广泛应用于中国天气气候领域的两种国际上降水融合产品TRMM 3B42(Tropical Rainfall Measuring Mission,3B42)和GPCP(Global Precipitation Climatology Project,1 degree daily)的对比评估,考察CMPA_Daily产品的质量,评价其能否合理体现中国降水的天气气候特征。首先利用2008-2010年5-9月独立检验数据定量对比了CMPA_Daily、TRMM 3B42和GPCP三种降水产品的误差,结果表明,在误差的时间变化和空间分布上,CMPA_Daily均具有最高的相关系数和最小的平均偏差及均方根误差,TRMM 3B42其次,GPCP的误差相对较大。CMPA_Daily只低估了大暴雨,TRMM 3B42低估了大雨以上量级的降水,而GPCP低估了除小雨以外的所有降水。CMPA_Daily产品因融入了更多的站点观测信息,不论在中国东部沿海,还是中西部地形复杂区,其精度均优于TRMM 3B42和GPCP产品,即使在站点稀疏的青藏高原地区,CMPA_Daily降水量也更加接近站点观测,呈现明显的高相关。CMPA_Daily与独立检验数据的高相关在地形起伏时效果也较稳定,TRMM和GPCP的相关系数则随着地形变化幅度陡变而非常明显地降低。进一步通过对比分析各降水产品1998—2012年的气候平均降水特征表明,3种资料对中国区域气候平均降水量、降水强度、频率分布以及年际变化的总体描述基本一致,因有效融入了更多的中国站点观测信息,不论降水空间分布还是降水量,CMPA_Daily与地面观测均最为接近,在中国的中东部大部分地区对降水的估计精度明显更高,而在站点分布较稀疏的青藏高原地区,CMPA_Daily的降水分布型与TRMM、GPCP卫星融合资料类似,较地面站点插值产品更能体现出合理的降水分布。对中国强降水事件监测对比表明,CMPA_Daily产品可以更加准确地描述降水的强度变化,细致刻画降水空间分布,在把握降水小尺度特征上具有明显的优势,体现出高分辨率、高精度降水产品的特点。 展开更多

关键词 融合降水产品 TRMM 3B42 GPCP 对比评估

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CMORPH融合降水产品与地面观测雨量资料估算淮河流域面雨量对比分析 被引量：12

9

作者 王皓 罗静 +1 位作者 叶金印 李致家 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期189-194,共6页

基于CMORPH融合降水产品与地面观测雨量资料,分别采用网格算术平均法与泰森多边形法估算淮河流域15个子单元2008—2011年汛期(6—9月)逐日面雨量,并对2种面雨量估算结果进行对比统计分析。结果表明:15个子单元2种面雨量估算结果具有系... 基于CMORPH融合降水产品与地面观测雨量资料,分别采用网格算术平均法与泰森多边形法估算淮河流域15个子单元2008—2011年汛期(6—9月)逐日面雨量,并对2种面雨量估算结果进行对比统计分析。结果表明:15个子单元2种面雨量估算结果具有系统性差异,两者之间存在显著线性关系;逐日面雨量估算结果也存在系统性差异,利用地面观测雨量资料估算的面雨量普遍大于利用CMORPH融合降水产品的估算结果;2种面雨量估算结果在降水量级上有很好的对应关系,各降水量级完全对应的总体比例为78.8%,相差1个量级的比例为20.5%,其中小雨量级完全对应的比例高达91.4%。 展开更多

关键词 CMORPH融合降水产品 面雨量估算 网格算术平均法 泰森多边形法

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基于多模式和网格预报产品融合的降水预报释用方法 被引量：3

10

作者 潘留杰 薛春芳 +4 位作者 张宏芳 高星星 梁绵 王建鹏 刘嘉慧敏 《气象》 CSCD 北大核心 2021年第5期550-560,共11页

网格降水的预报准确率是精细化天气预报业务的核心问题。利用多家数值模式和国家气象中心逐3 h网格降水预报指导产品,以格点降水实况分析资料为参照,在客观评估模式表现的基础上,提出多模式和网格降水预报产品融合的降水预报释用方法。... 网格降水的预报准确率是精细化天气预报业务的核心问题。利用多家数值模式和国家气象中心逐3 h网格降水预报指导产品,以格点降水实况分析资料为参照,在客观评估模式表现的基础上,提出多模式和网格降水预报产品融合的降水预报释用方法。研究表明:给定降水阈值,不同降水产品的预报性能有显著差异,存在预报表现好的降水产品漏报,而其他降水产品命中的情况;对确定性单模式来说,在降水检验阈值给定的条件下,预报降水量超出阈值越大,其空报的可能性越低。检验三种降水产品72 h时效内逐3 h降水量,晴雨预报的降水漏报次数明显低于空报次数,基于该特性,可以利用不同模式未预报降水的格点来消除空报。以检验为基础,选用前期表现好的降水预报为背景场,使用高阈值融合满足条件的其他强降水预报产品,使用低阈值消除弱降水空报。回算表明,相对背景场,该方法可以同时提高强降水的TS评分和晴雨预报准确率。 展开更多

关键词 网格降水 多种降水预报产品 高阈值融合 低阈值消除空报 预报评分

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集合卡尔曼滤波与随机森林算法在异源遥感降水数据同化融合中的应用 被引量：2

11

作者 张炜 沈明星 +1 位作者 高成 暴瑞玲 《水电能源科学》 北大核心 2024年第8期11-16,共6页

为减小异源遥感降水产品的非均质误差,提出集合卡尔曼滤波(EnKF)联合随机森林(RF)的数据同化融合算法,选取长江流域5种遥感降水产品(ERA5、TerraClimate、GPM、TRMM和PERSIANN-CDR),在分析星地降水数据一致性的基础上,进行EnKF-RF数据... 为减小异源遥感降水产品的非均质误差,提出集合卡尔曼滤波(EnKF)联合随机森林(RF)的数据同化融合算法,选取长江流域5种遥感降水产品(ERA5、TerraClimate、GPM、TRMM和PERSIANN-CDR),在分析星地降水数据一致性的基础上,进行EnKF-RF数据同化与融合处理,并利用独立气象站点评估其精度。结果表明,异源产品在长江流域降水量捕捉精度为TRMM>GPM>TerraClimate>PERSIANN-CDR>ERA5;各产品经EnKF同化后的精度纳什效率系数N NSE增至0.93~0.96,均方根误差RRMSE降至89.48~176.03 mm,较未同化前的N NSE提升11.46%~22.34%、RRMSE减小96.35%~122.60%;RF融合进一步改进了单一源降水产品可靠性,融合后产品精度N NSE达0.99、RRMSE为43.56 mm;异源降水数据的EnKF-RF同化融合策略减少了单一源降水产品的误差,在长江流域乃至全球尺度具有较大应用潜力。 展开更多

关键词 数据同化 数据融合 多源异构 遥感降水产品

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中国融合降水产品在太行山区的质量评估 被引量：8

12

作者 俞琳飞 杨永辉 +3 位作者 周新尧 马乐新 李会龙 孔凡超 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第1期33-43,共11页

山区地形复杂,气象站点稀少导致降水实测资料匮乏,卫星降水产品是实测资料的有效补充。以太行山区为研究区,采用国家气象站点观测降水为基准数据,通过连续评价指标(R、RMSE、RB)和分类统计指标(POD、FAR、CSI)对国家气象信息中心研制的... 山区地形复杂,气象站点稀少导致降水实测资料匮乏,卫星降水产品是实测资料的有效补充。以太行山区为研究区,采用国家气象站点观测降水为基准数据,通过连续评价指标(R、RMSE、RB)和分类统计指标(POD、FAR、CSI)对国家气象信息中心研制的中国区融合降水产品进行质量评估,并探讨海拔、坡度和坡向与产品表现的关系。结果表明:融合降水产品与地面实测数据之间有着良好的相关性(R>0.7),但相比原始产品相对偏差和均方根误差仍较大。在降水探测能力上,融合产品提升明显,全序列站点日降水命中率达到0.65,误报率为0.33,特别是对夏季降水的探测精度更高(POD=0.76,FAR=0.32,CSI=0.56)。海拔对融合前后的产品精度有显著(p<0.05)的影响,回归分析显示,在20°~30°的坡度范围存在产品表现的拐点,融合前后降水产品均在南坡表现较差。融合降水产品在经过地面观测数据的校正之后,降水产品精度和降水捕捉能力都有显著的提升,能够较为准确地反映太行山区的降水分布特征。 展开更多

关键词 CMORPH融合产品 CMORPH产品 降水产品质量评估 山区地形 太行山区

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基于2021年重庆市暴雨监测数据的CMPAS产品精度评估 被引量：3

13

作者 旷兰 田茂举 +4 位作者 翟丹华 李奇临 刘俸霞 海川 葛的霆 《水电能源科学》 北大核心 2022年第12期6-10,共5页

针对2021年重庆市具有代表性的7次区域性暴雨天气过程,以经过质量控制后的重庆市35个国家气象站及1822个区域自动站逐小时降水资料为基准,评价了国家多源降水融合分析产品的精度。结果表明,对于不同时刻、地形、降水等级,0.01°空... 针对2021年重庆市具有代表性的7次区域性暴雨天气过程,以经过质量控制后的重庆市35个国家气象站及1822个区域自动站逐小时降水资料为基准,评价了国家多源降水融合分析产品的精度。结果表明,对于不同时刻、地形、降水等级,0.01°空间分辨率的NRT、RT降水融合产品的精度均优于0.05°分辨率的FAST、FRT降水产品,T等级评分在前4个降水等级呈下降趋势,当降水等级≥20 mm/h时略有回升;FAST、FRT产品的相关系数C和偏差B的空间分布较一致,NRT、RT产品的分布较一致,但分布范围的形态和细节上略有区别,其中,FAST、FRT、NRT、RT产品的C_(COR)≥0.90的站点百分比分别为73.94%、78.36%、93.54%、93%,C_(COR)≥0.95的站点分别为34.73%、38.88%、77.98%、75.66%;|B_(COR)|≤0.1的站点百分比分别为60.04%、60.69%、78.19%、77.87%;FAST、FRT、NRT、RT产品与AWS的降水量空间分布范围和量级分布较吻合,但范围形态和细节处理上以NRT、RT产品最为接近,4种产品均以偏小为主;坡向上各产品精度变化并不明显,各产品在坡度、海拔、起伏度较大的情况下精度更高。 展开更多

关键词 多源降水融合产品 区域性暴雨 精度评价 最近邻点插值 重庆市

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基于融合降水产品的春季淮河流域干旱指数适用性分析 被引量：2

14

作者 王嘉志 宋媛媛 王帮洁 《现代农业科技》 2018年第13期206-207,210,共3页

本文使用CMORPH地面卫星融合逐小时降水产品和2008—2012年淮河流域26个地面观测站春季降水资料计算降水量距平百分率(Pa指数)、Z指数和同期的验证指数,即标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)。结果表明,CMORPH地面... 本文使用CMORPH地面卫星融合逐小时降水产品和2008—2012年淮河流域26个地面观测站春季降水资料计算降水量距平百分率(Pa指数)、Z指数和同期的验证指数,即标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)。结果表明,CMORPH地面融合逐小时降水产品月累积降水数据资料可靠,与实测数据的相关系数r为0.94,显著相关;通过修正的Z指数和Pa指数与SPI的相关系数r分别为0.74、0.75,满足相关性检验。表明基于CMORPH地面卫星融合逐小时降水产品的Pa指数和Z指数对淮河流域春季的干旱监测是有效的。 展开更多

关键词 融合降水产品 Pa指数 Z指数 适用性 淮河流域 春季

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多源气象数据融合格点实况产品研制进展 被引量：152

15

作者 师春香 潘旸 +6 位作者 谷军霞 徐宾 韩帅 朱智 张雷 孙帅 姜志伟 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期774-783,共10页

阐述了中外主要的多源气象数据融合产品研究进展与趋势,重点介绍了中国气象局国家气象信息中心研制的陆面气象要素(包括气温、降水、湿度、风、气压、辐射等)、土壤温度与土壤湿度、洋面温度与洋面风、三维云等多源融合格点产品研发现状... 阐述了中外主要的多源气象数据融合产品研究进展与趋势,重点介绍了中国气象局国家气象信息中心研制的陆面气象要素(包括气温、降水、湿度、风、气压、辐射等)、土壤温度与土壤湿度、洋面温度与洋面风、三维云等多源融合格点产品研发现状,以及中国气象局国家气象信息中心多源数据融合中试平台及统一质量检验评估系统的进展,并对未来多源气象数据融合产品研制进行了展望。 展开更多

关键词 多源融合格点产品 降水融合 陆面气象驱动数据融合 陆面数据同化 海表气象要素融合 三维云量融合

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基于集合卡尔曼滤波法的清江流域多源融合降水分析 被引量：2

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作者 郭家力 郭东淏 +4 位作者 丁光旭 李颖 李英海 杨旭 张海荣 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第5期72-78,84,共8页

高质量的水文气象观测数据是开展气象和水文灾害监测、预报预警及长期气候变化趋势分析的基本支撑。针对流域尺度内现有融合降水数据空间分辨率低的问题,通过集合卡尔曼滤波(EnKF)融合算法对清江流域33个地面站点和TRMM及CMORPH两种卫... 高质量的水文气象观测数据是开展气象和水文灾害监测、预报预警及长期气候变化趋势分析的基本支撑。针对流域尺度内现有融合降水数据空间分辨率低的问题,通过集合卡尔曼滤波(EnKF)融合算法对清江流域33个地面站点和TRMM及CMORPH两种卫星产品的降水数据在日尺度上进行融合,得到了0.05°×0.05°的清江流域融合降水数据MSAP。利用留一交叉验证的方式对卫星降水、地面插值和MSAP融合降水数据进行定量分析,证明EnKF融合算法能从相关性系数R、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE 3个方面改善清江流域降水的精度,并且融合算法改善了卫星数据和地面数据在流域边界部分区域精度低的缺点,展现了EnKF融合算法在降水数据融合中的应用潜力。进一步地,将MSAP与CMFD、ERA5和MSWEP等3种主流再分析数据进行对比,并对1998年汛期清江流域与长江干流四次洪峰遭遇中最大的两次遭遇所对应的场次强降水进行了空间分析。结果表明,在时间尺度上,MSAP数据具有最高的R和最小的MAE及RMSE;在误差的空间分布上,MSAP数据在各站点精度评价指标的空间差异最小,四种再分析数据精度由高到低排序为MSAP>CMFD>MSWEP>ERA5;在历时5日和历时2日的场次强降水过程中,CMFD、MSWEP和MSAP均能在一定程度上反映出暴雨中心,在空间分布和降水量级上,MSAP和CMFD基本保持一致。 展开更多

关键词 清江流域 多源数据融合 卫星降水产品 集合卡尔曼滤波 再分析降水

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国产多源降水融合及其在小流域暴雨山洪预报中的应用 被引量：12

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作者 赵悬涛 刘昌军 +1 位作者 文磊 王文川 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第10期54-59,65,共7页

近期,国家气象中心推出了中国自行研制的多源降水融合产品,理论上,此产品的出现可有效解决国内缺乏监测站点区域的洪水预报预警问题,但是国产降水融合产品在这个领域应用较少,且其数据精度及其在暴雨洪水过程模拟的效用有待进一步评估... 近期,国家气象中心推出了中国自行研制的多源降水融合产品,理论上,此产品的出现可有效解决国内缺乏监测站点区域的洪水预报预警问题,但是国产降水融合产品在这个领域应用较少,且其数据精度及其在暴雨洪水过程模拟的效用有待进一步评估。本文选取湍河上游后会水文站控制流域作为研究区域,采用模块化时空变源分布式水文模型,以站点降水和国产融合降水作为模型的输入,其中国产融合降水是基于地面雨量站、雷达、FY-2气象卫星三种数据源融合而成,对后会流域2018年两场实测洪水过程进行模拟,用以评估国产融合降水信息的水文模拟效用和数据精度,研究结果表明:国产融合降水产品在降水落区的把握上具有较高的精准度,但在数量上相对于站点观测数据具有一定程度的低估,在两个洪水过程中分别为13.1%和3.4%。在流域径流模拟方面,此融合降水产品具有较高的精度,两场洪水过程的确定性系数均在0.8以上,分别为0.84和0.91。国产多源融合降水产品在无资料流域洪水预报的问题上具有较好的应用前景,研究成果可为评估、改善国产融合降水数据的质量提供案例支撑和技术参考。 展开更多

关键词 国产融合降水产品 后会流域 径流模拟 FY-2气象卫星 水文模型

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基于深度学习的多源降水数据融合方法及其应用 被引量：7

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作者 覃晓东 朱仟 +1 位作者 周东旸 丁洁 《人民长江》 北大核心 2023年第11期68-75,共8页

准确的水文模拟依赖于可靠的降水数据,遥感降水产品是对地面观测站点空间代表性差的有效补充,但其精度仍需进一步改进。为获得更高精度的降水数据,提出了一种时空动态数据融合方法,它结合了基于长短期记忆(LSTM)神经网络的空间插值方法... 准确的水文模拟依赖于可靠的降水数据,遥感降水产品是对地面观测站点空间代表性差的有效补充,但其精度仍需进一步改进。为获得更高精度的降水数据,提出了一种时空动态数据融合方法,它结合了基于长短期记忆(LSTM)神经网络的空间插值方法与动态贝叶斯模型平均(DBMA)数据融合方法。基于该方法将IMERG-E遥感降水数据和地面站点观测降水数据进行了融合,并以湘江流域为例,通过评估融合降水数据的精度及水文模拟验证了该方法的可靠性以及融合降水产品的精度。结果表明:融合降水数据能够较好地反映湘江流域降水的空间分布特征,并与地面站点观测降水具有很高的相关性,在多个站点处的相关系数CC达到0.65以上,大多数站点达到与参考数据集(中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水量网格数据集1.0版,简称CMA)相同甚至更高的水平。此外,相较于IMERG-E和CMA,融合降水数据在水文模拟方面的性能有所提升,洪水事件验证期的纳什效率系数NSE分别从0.41和0.80提升至0.84。 展开更多

关键词 遥感降水产品 LSTM 数据融合 深度学习 洪水模拟

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长三角地区常用遥感降水产品质量评估 被引量：5

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作者 李强宇 楚岱蔚 朱晓晨 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第12期4801-4810,共10页

长三角地区是中国经济最发达地区之一,选定较好的卫星降水产品是进行科学防灾减灾的重要环节。基于地面气象站降水实测数据,采用7种指标对目前中外常用遥感降水产品热带降水任务卫星(tropical rainfall measurement mission,TRMM)、气... 长三角地区是中国经济最发达地区之一,选定较好的卫星降水产品是进行科学防灾减灾的重要环节。基于地面气象站降水实测数据,采用7种指标对目前中外常用遥感降水产品热带降水任务卫星(tropical rainfall measurement mission,TRMM)、气候预测中心校正产品(climate prediction center morphing technique,CMORPH)、全球降水计划数据集(global precipitation measurement,GPM)以及中国自动站与CMORPH降水产品融合数据集(China merged precipitation analysis,CMPA)在长三角地区的适用性进行评估。结果表明:在年尺度,CMPA产品质量最优,相关系数达到0.95;在季节尺度,冬季GPM最优,夏季TRMM最优;平原地区比山区地区的产品质量要好。融合多降水产品的高精度产品未来将成为科学防灾减灾的重要数据。 展开更多

关键词 卫星降水产品 融合降水资料 全球降水计划数据集(GPM) 气候预测中心校正产品(CMORPH) 适用性评估

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多源降雨数据融合及其水文应用研究进展 被引量：17

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作者 张婷 李怡 +1 位作者 李建柱 冯平 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期15-28,共14页

降水作为水文循环中最活跃的因子和导致洪水灾害最常见的因素,其数据精度对于洪水预报和防洪减灾具有重要意义。雨量站、雷达和卫星遥感产品是获取降水量资料的3个重要来源。单一来源的降水数据不确定性较大,因此多源降雨数据融合技术... 降水作为水文循环中最活跃的因子和导致洪水灾害最常见的因素,其数据精度对于洪水预报和防洪减灾具有重要意义。雨量站、雷达和卫星遥感产品是获取降水量资料的3个重要来源。单一来源的降水数据不确定性较大,因此多源降雨数据融合技术得到了广泛的应用。本文总结了降雨资料的来源,介绍了多卫星降水集成以及客观分析法、地质统计学法、最优插值法、尺度递归估计法和贝叶斯模型平均法5种常用的多源降雨数据融合方法。本文还介绍了一些主流的国际和国内的多源降雨融合产品和融合降水数据在水文研究中的应用,最后对未来多源降雨数据融合及其在水文研究中的应用进行了展望。 展开更多

关键词 降雨资料来源 多卫星降水集成 降雨数据融合 融合降雨产品 水文应用

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