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基于GRACE数据重建的黄河流域实际蒸散发及其时空演变特征分析
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作者 王芊予 粟晓玲 +2 位作者 褚江东 胡雪雪 张特 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期112-121,共10页
利用多种深度学习方法对重力场恢复与气候试验(GRACE)数据进行插补,利用随机森林算法对GRACE数据进行空间降尺度,基于水量平衡方程计算黄河流域实际蒸散发,并采用4种蒸散发产品进行验证,进而分析黄河流域实际蒸散发的时空演变规律。结... 利用多种深度学习方法对重力场恢复与气候试验(GRACE)数据进行插补,利用随机森林算法对GRACE数据进行空间降尺度,基于水量平衡方程计算黄河流域实际蒸散发,并采用4种蒸散发产品进行验证,进而分析黄河流域实际蒸散发的时空演变规律。结果表明:长短期记忆神经网络的整体插补精度优于深度神经网络和卷积长短期记忆神经网络;基于GRACE数据估算的实际蒸散发与4种蒸散发产品的平均相关系数为0.903,表明基于GRACE数据估算的实际蒸散发结果适用性较好;2003—2021年黄河流域多年平均实际蒸散发为144.38~775.62 mm,空间上呈南多北少的分布特征,时间上呈夏多冬少的季节变化特征,2003—2016年以2.51 mm/a的速率上升,2017年后呈下降趋势。 展开更多
关键词 实际蒸散发 grace数据 深度学习方法 随机森林算法 黄河流域
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GRACE卫星数据在海河流域地下水年开采量估算中的应用 被引量:22
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作者 冉全 潘云 +2 位作者 王一如 陈琳海 许海丽 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2013年第2期42-46,67,共6页
结合GRACE卫星数据和全球陆面数据同化系统GLDAS数据,反演了2004—2009年连续72个月的海河流域地下水储量变化。在此基础上,结合2004—2009年海河流域水资源公报的降水量、地下水开采量数据,建立了地下水年开采量与GRACE地下水储量年变... 结合GRACE卫星数据和全球陆面数据同化系统GLDAS数据,反演了2004—2009年连续72个月的海河流域地下水储量变化。在此基础上,结合2004—2009年海河流域水资源公报的降水量、地下水开采量数据,建立了地下水年开采量与GRACE地下水储量年变化、年降水量的二元回归模型。利用GRACE卫星数据和GLDAS数据反演的地下水储量年变化与由地下水位观测数据计算出的地下水储量年变化相关性较强,其R2为0.804;基于GRACE地下水储量年变化数据与年降水量数据,对地下水年开采量的估算结果良好,建立的回归模型的R2为0.787,表明利用GRACE卫星数据对地下水年开采量进行估算是可行的,是传统地面调查的良好补充。 展开更多
关键词 grace卫星数据 全球陆面数据同化系统 海河流域 地下水开采量
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基于GRACE重力卫星与SPEI的云南干旱监测 被引量:2
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作者 游智文 李肖肖 +1 位作者 阳勇 鲁梦格 《节水灌溉》 北大核心 2024年第3期34-41,49,共9页
针对云南省干旱多发、旱灾严重的特点,选取1981年1月-2020年6月长时间序列的历史时期典型水文干旱年及干旱事件,探索GRACE卫星反演数据在监测云南地区干旱方面的适用性,旨在提出解决无资料或少资料地区干旱监测困难的新方法。研究基于GR... 针对云南省干旱多发、旱灾严重的特点,选取1981年1月-2020年6月长时间序列的历史时期典型水文干旱年及干旱事件,探索GRACE卫星反演数据在监测云南地区干旱方面的适用性,旨在提出解决无资料或少资料地区干旱监测困难的新方法。研究基于GRACE重力卫星数据反演得到云南省滇中、滇东北、滇东南、滇西南、滇西北5个分区月均储水量变化量,计算各分区的旱涝指标-相对储水量指数,利用相对储水量指数对云南省各分区干旱情况进行分析,并从月时间尺度上对比了相对储水量指数和标准降水蒸散指数SPEI3的干旱分析结论。研究结果表明:基于GRACE重力卫星数据反演构建的相对储水量指数在典型水文干旱年内的监测结果与实际干旱情况基本一致,其在滇中地区的适用性最佳,对于春季干旱的监测精度优于其他季节,反演数据能够一定程度上反映云南省不同地区、不同季节干旱程度;利用SPEI3对云南全省以及不同分区的旱情进行监测,结果与统计年鉴记载干旱事件较为吻合,其在滇东南地区的监测精度优于其他分区,在夏、冬两季精度优于春季;GRACE和SPEI3都较好地捕捉到了历史时期的典型干旱年及干旱事件,在选取的24场典型干旱事件中各分区的最高吻合率均达到了15/24;总体上两种指数在各分区漏报率均维持在较低水平,最高不超过1/3,其中SPEI3相较于GRACE更不易出现漏报的情况,其最低漏报率仅为1/8,两种指数在全省及各分区的旱情监测方面均表现出较好的适用性。 展开更多
关键词 云南省 grace卫星数据反演 干旱指数 相对储水量指数 SPEI 干旱监测 监测精度
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基于GRACE卫星重力数据建立河南省干旱指数
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作者 易航 谢玉环 韩杰 《河南科技》 2023年第17期82-85,共4页
【目的】地处黄河中下游流域的河南省是我国的农业大省,定量化监测和分析河南省干旱和洪涝情况具有重要意义。【方法】本研究利用GRACE对河南省陆地水储量变化情况进行反演;利用地表水文学模型计算河南省陆地水储量历史平均值;结合GRAC... 【目的】地处黄河中下游流域的河南省是我国的农业大省,定量化监测和分析河南省干旱和洪涝情况具有重要意义。【方法】本研究利用GRACE对河南省陆地水储量变化情况进行反演;利用地表水文学模型计算河南省陆地水储量历史平均值;结合GRACE反演结果和地表水文学模型数据建立河南省干旱指数GHDI。【结果】通过对比GRACE反演的陆地水储量变化和干旱指数GHDI,证明了GHDI指数的有效性。此外,通过分析GHDI指数变化趋势,发现2019年和2020年河南省出现了明显的干旱情况。【结论】本研究可以推广至其他农业种植重点区域,以便更好地分析干旱情况,为水资源的合理利用提供参考。 展开更多
关键词 河南省 grace重力数据 陆地水储量变化 干旱指数 GHDI
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基于GRACE反演水量和生态服务价值的鄱阳湖区水资源承载力评价 被引量:5
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作者 刘晓 范琳琳 +2 位作者 王红瑞 刘虹利 来文立 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期12-17,21,共7页
为了揭示水资源、经济和人口之间的关系,合理开发利用水资源,促进社会经济的可持续发展,选取鄱阳湖区11个县市为研究区域,利用GRACE卫星数据反演水量,采用生态服务评估方法计算了各县市水资源承载水平与水资源承载力,并对鄱阳湖区2010... 为了揭示水资源、经济和人口之间的关系,合理开发利用水资源,促进社会经济的可持续发展,选取鄱阳湖区11个县市为研究区域,利用GRACE卫星数据反演水量,采用生态服务评估方法计算了各县市水资源承载水平与水资源承载力,并对鄱阳湖区2010年水资源承载情况进行了评价。研究表明:鄱阳县、南昌县和进贤县水资源承载力较高,而德安县、星子县和湖口县较低;九江市市区水资源承载水平最高,南昌县、新建县、进贤县次之,德安县、星子县及其他县水资源承载水平较低;综合经济水平、文化水平、生态服务支撑功能与生态服务同化功能这四种因素,九江市市区、南昌县、星子县和湖口县单位水资源承载水平居高;新建县和九江市市区生态系统对经济发展产生污染的同化功能较差,其他9个县的同化功能均达标。 展开更多
关键词 水资源承载力 鄱阳湖 grace数据 生态服务价值 水量反演
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西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应 被引量:37
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作者 粟晓玲 褚江东 +2 位作者 张特 姜田亮 王冠智 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期34-42,共9页
为分析西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应,利用GRACE和GLDAS数据定量评估地下水储量变化,构建地下水干旱指数GRACE-GDI分析地下水干旱的时空演变特征,并利用Pearson相关系数分析了地下水干旱对气象干旱的动态响应... 为分析西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应,利用GRACE和GLDAS数据定量评估地下水储量变化,构建地下水干旱指数GRACE-GDI分析地下水干旱的时空演变特征,并利用Pearson相关系数分析了地下水干旱对气象干旱的动态响应关系。结果表明:西北地区地下水储量总体上以0.25 cm/a的速率枯竭;河西走廊、六盘山区、青海南部地下水干旱发生频率较高,陕南地区、柴达木盆地地下水干旱发生频率较低,西北地区多年平均地下水干旱面积比例为29.0%;地下水干旱与气象干旱的响应关系存在明显的空间异质性,其中呈显著正相关关系的区域占59.3%,且由于气候变暖和植被改善,在准噶尔盆地、吐鲁番盆地、青海湖流域、阿尔泰山等地区响应程度增加;干旱响应时间主要为1~6月和19~24月。 展开更多
关键词 地下水干旱 气象干旱 动态响应 grace数据 演变趋势
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2002-2021年中国陆地水储量及其组分变化分析 被引量:11
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作者 褚江东 粟晓玲 +2 位作者 吴海江 刘雨翰 冯凯 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期170-178,共9页
为深入探讨中国2002年4月至2021年3月陆地水储量(TWS)及其组分的变化情况,采用基于分解集成思想的VMD-LSTM组合预测模型插补GRACE重力卫星和其后续卫星GRACE-FO间断期的数据,利用Theil-Sen斜率分析法和Mann-Kendall趋势检验法研究中国... 为深入探讨中国2002年4月至2021年3月陆地水储量(TWS)及其组分的变化情况,采用基于分解集成思想的VMD-LSTM组合预测模型插补GRACE重力卫星和其后续卫星GRACE-FO间断期的数据,利用Theil-Sen斜率分析法和Mann-Kendall趋势检验法研究中国九大流域TWS及其组分的时空演变规律,并基于随机森林法初步分析TWS各组分对TWS的相对贡献率。结果表明:VMD-LSTM模型能够有效插补中国GRACE序列间断期数据,绝大多数区域的纳什效率系数大于0.6、相关系数大于0.9、均方根误差小于2 cm,插补精度显著提高;TWS变化和地下水储量变化趋势具有较好的空间一致性,除东南诸河片、珠江流域片和长江流域片外,其他流域TWS均呈下降趋势,这主要由地下水亏损导致;西部干旱半干旱地区和华北地区TWS主要受地下水储量的影响,相较于干旱半干旱地区,湿润半湿润地区的TWS受冠层水储量和土壤水储量的影响较大。 展开更多
关键词 陆地水储量 VMD-LSTM grace数据插补 组分变化 中国
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