基于PDSI的1982—2015年我国气象干旱特征及时空变化分析 被引量：49

1

作者 陶然 张珂 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期50-56,共7页

利用中国地面气象观测的月值资料构建1982—2015年月尺度帕默尔干旱指数(PDSI)来度量中国气象干旱,并对气象干旱特征和时空变化规律进行分析。结果表明:我国气象干旱特征空间差异显著,半湿润、半干旱区平均干旱历时较长,烈度较大;从全... 利用中国地面气象观测的月值资料构建1982—2015年月尺度帕默尔干旱指数(PDSI)来度量中国气象干旱,并对气象干旱特征和时空变化规律进行分析。结果表明:我国气象干旱特征空间差异显著,半湿润、半干旱区平均干旱历时较长,烈度较大;从全国整体来看,单位面积上干旱频率为0.44次/a,平均干旱历时6月/次。气象干旱特征变化明显,干旱频次、历时和烈度呈上升趋势,半湿润、半干旱区干旱形势逐渐严峻。气象干旱时空变化显著,年际性、季节性PDSI均呈下降趋势,气象干旱总体呈加重趋势,集中在半湿润、半干旱区(青海东南部、陕甘宁、山西、内蒙古北部及黑龙江北部区域),部分湿润区(四川中部、重庆、湖北及云贵地区)气象干旱加重趋势同样显著。 展开更多

关键词 帕默尔干旱指数 气象干旱 干旱特征 干旱识别 时空变化 Sen趋势度 游程理论

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山洪灾害气象预警业务技术进展 被引量：10

2

作者 包红军 曹勇 +4 位作者 林建 杨寅 狄靖月 许凤雯 刘凑华 《中国防汛抗旱》 2020年第9期40-47,共8页

从我国暴雨区域特征、定量降水估测与预报技术、山洪灾害气象预警技术、山洪灾害气象风险预警业务4个方面系统介绍中国气象局山洪灾害气象预警业务技术进展。阐述了地理信息系统与不同水文气象分区短历时降水特性基础上的多源信息融合... 从我国暴雨区域特征、定量降水估测与预报技术、山洪灾害气象预警技术、山洪灾害气象风险预警业务4个方面系统介绍中国气象局山洪灾害气象预警业务技术进展。阐述了地理信息系统与不同水文气象分区短历时降水特性基础上的多源信息融合雨量实况场是支撑面向山洪灾害的雨量监测预警精度的重要途径;机器学习与雷达外推、快速同化预报相结合的短时临近定量降水智能预报技术,基于控制体积法的概念性与物理性结合的分布式水文模型以及动态雨量阈值技术是提升面向山洪灾害预报预警精度的主要方法;山洪灾害风险普查广度与深度是推动山洪灾害气象风险预警业务能力的前提条件。 展开更多

关键词 山洪灾害气象预警 定量降水估测与预报 分布式水文模型 雨量阈值 风险 进展

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栅格新安江-地表地下双人工调蓄分布式水文模型 被引量：22

3

作者 张珂 张企诺 +5 位作者 陈新宇 李致家 黄鹏年 姚成 王晟 周佳奇 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期94-101,139,共9页

为了提高地表地下双重人类活动干扰下的流域洪水模拟精度,基于调蓄水库概念提出了考虑地表水利工程和地下水超采影响下的网格化降雨径流模拟方法,通过在栅格新安江模型基础上引入地表地下双调蓄模块,构建了栅格新安江-地表地下双人工调... 为了提高地表地下双重人类活动干扰下的流域洪水模拟精度,基于调蓄水库概念提出了考虑地表水利工程和地下水超采影响下的网格化降雨径流模拟方法,通过在栅格新安江模型基础上引入地表地下双调蓄模块,构建了栅格新安江-地表地下双人工调蓄分布式水文(GXAJ-DAR)模型,将该模型同半分布式新安江-海河模型在海河的典型流域清水河流域进行了验证比较。结果表明:GXAJ-DAR模型在清水河流域的模拟精度高于新安江-海河模型;基于栅格的双调蓄结构能根据水利工程控制区域和地下水埋深的实际空间分布对地面和地下径流人工调蓄过程进行准确模拟;GXAJ-DAR模型对自由水蓄水库蓄水容量参数的取值较新安江-海河模型更加合理,能有效提高清水河流域的洪水模拟精度。 展开更多

关键词 水利工程 地下水超采 降雨径流 栅格新安江-地表地下双人工调蓄分布式水文模型 洪水预报 海河流域

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栅格岩溶分布式水文模型 被引量：13

4

作者 张珂 周佳奇 +4 位作者 张企诺 陈新宇 晁丽君 姚成 李致家 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期43-51,共9页

为提高岩溶区洪水的模拟精度,基于自由水蓄水库和线性水库的概念,提出了考虑表层岩溶带与深层地下溶隙调蓄作用下的降水-径流分布式模拟方法。在栅格新安江模型的基础上引入表层岩溶带及深层地下溶隙调蓄模块,构建了栅格岩溶分布式水文... 为提高岩溶区洪水的模拟精度,基于自由水蓄水库和线性水库的概念,提出了考虑表层岩溶带与深层地下溶隙调蓄作用下的降水-径流分布式模拟方法。在栅格新安江模型的基础上引入表层岩溶带及深层地下溶隙调蓄模块,构建了栅格岩溶分布式水文模型,并将该模型和栅格新安江模型应用于典型岩溶流域(普厅河流域)进行对比分析。结果表明:栅格岩溶分布式水文模型在普厅河流域的模拟精度高于栅格新安江模型,20场洪水的平均径流深误差降低了4.92%,平均洪峰误差降低了3.59%,平均确定性系数提升了0.23;基于栅格的表层岩溶带自由水蓄水库及深层地下溶隙线性水库可根据流域岩溶发育的空间分布情况,对表层岩溶带和深层地下溶隙调蓄过程进行精确模拟;栅格岩溶分布式水文模型的参数空间分布考虑了流域的石漠化情况,模拟的径流成分较栅格新安江模型更加合理,能有效提高普厅河流域的洪水模拟精度。 展开更多

关键词 栅格岩溶分布式水文模型 岩溶地区 表层岩溶带 降水径流模拟 石漠化 普厅河流域

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洪水预报智能模型在中国半干旱半湿润区的应用对比 被引量：54

5

作者 张珂 牛杰帆 +1 位作者 李曦 晁丽君 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期28-35,60,共9页

为探究不同洪水预报智能模型在我国半干旱半湿润区的应用效果,选用决策树、多层感知器、随机森林和支持向量机4种模型在陕西省3个典型流域进行逐时洪水预报;选择相关系数、纳什效率系数、均方根误差、平均绝对误差和相对误差等评价指标... 为探究不同洪水预报智能模型在我国半干旱半湿润区的应用效果,选用决策树、多层感知器、随机森林和支持向量机4种模型在陕西省3个典型流域进行逐时洪水预报;选择相关系数、纳什效率系数、均方根误差、平均绝对误差和相对误差等评价指标,比较不同预见期下4种模型在半干旱半湿润典型流域洪水预报的适用性。结果表明:在短预见期预报中,4种模型在半湿润区典型流域均可获得较高的预报结果,在半干旱典型流域模拟精度相对偏低,仅支持向量机模型满足预报要求;随着预见期延长,不同模型性能变化差异大,支持向量机模型整体稳定,在小流域实时洪水预报中具有明显优势;随机森林模型与决策树模型精度随预见期延长而缓慢下降,前者适应性更好;多层感知器模型精度随预见期延长而骤减,模型稳定性较差。 展开更多

关键词 洪水预报 智能模型 决策树 多层感知器 随机森林 人工神经网络 支持向量机

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基于短时临近降水集合预报的中小河流洪水预报研究 被引量：16

6

作者 包红军 曹勇 +1 位作者 曹爽 王蒙 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期197-203,共7页

为了延长中小河流洪水预报预见期,建立了基于短时临近精细化网格降水集合预报的中小河流洪水预报模型。模型采用百分位映射订正技术,发展数值模式降水预报场与实况场映射关系,结合Bayesian模型,构建基于GRAPES-3KM模式和Time-Lag-Ensem... 为了延长中小河流洪水预报预见期,建立了基于短时临近精细化网格降水集合预报的中小河流洪水预报模型。模型采用百分位映射订正技术,发展数值模式降水预报场与实况场映射关系,结合Bayesian模型,构建基于GRAPES-3KM模式和Time-Lag-Ensemble融合技术的短时临近降水集合预报(最优集成、最大(95%分位数)、最小(5%分位数))格点场,作为GMKHM(Grid-and-Mixed-runoff-generation-and-Kinematic-wave-based Hydrological Model)的降水驱动,进行中小河流洪水逐小时实时滚动预报。选择新安江屯溪流域作为试验流域,对2020年汛期流域大洪水进行实时预报。检验结果表明,基于短时临近最优降水预报的中小河流洪水预报模型提前了7h预报出屯溪断面洪峰,洪峰误差为5.6%,峰现时差为-1h,比不考虑预见期降水的中小河流洪水预报提前了4h;基于短时临近最大、最小降水预报的中小河流洪水预报模型提前了13h预报出洪峰区间,并且自7月7日9时起滚动预报最大与最小预报跨度呈逐渐减少趋势。在中小河流洪水预报中引入短时临近集合预报降水,对提升中小河流洪水风险防控能力有重要意义。 展开更多

关键词 中小河流洪水预报 短时临近降水预报 GRAPES-3KM模式 Time-Lag-Ensemble 分布式水文模型 屯溪流域

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基于Kalman滤波的实时校正模型研究 被引量：4

7

作者 王莉莉 包红军 李致家 《水力发电》 北大核心 2020年第8期24-26,47,共4页

采用Preissmann四点隐式差分对一维动力学模型中圣维南方程组进行时间和空间离散,并结合Kalman滤波理论,建立以观测变量为状态向量的自适应实时校正模型。该模型在淮河中游的应用表明,相比于不使用实时校正模型,其预报的水位、流量精度... 采用Preissmann四点隐式差分对一维动力学模型中圣维南方程组进行时间和空间离散,并结合Kalman滤波理论,建立以观测变量为状态向量的自适应实时校正模型。该模型在淮河中游的应用表明,相比于不使用实时校正模型,其预报的水位、流量精度更高。 展开更多

关键词 实时校正 水动力学模型 KALMAN滤波 淮河流域

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陕甘宁三河源区1971—2017年极端降水时空变化分析 被引量：23

8

作者 张菁 张珂 +7 位作者 王晟 肖潺 陶然 鞠艳 李巧玲 李致家 阳辉 刘湘伟 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期288-294,共7页

为了揭示陕甘宁三河源区极端降水时空分布及其变化规律,利用1971—2017年逐日降水、气温数据,辅以气候趋势系数、小波相干分析等方法分析三河源地区极端降水时空变化特征,并探究极端降水指数与厄尔尼诺南方涛动(ENSO)的关联关系。结果表... 为了揭示陕甘宁三河源区极端降水时空分布及其变化规律,利用1971—2017年逐日降水、气温数据,辅以气候趋势系数、小波相干分析等方法分析三河源地区极端降水时空变化特征,并探究极端降水指数与厄尔尼诺南方涛动(ENSO)的关联关系。结果表明:1971—2017年,陕甘宁三河源地区极端降水有明显增多的趋势;在空间分布上受地理位置和地形的影响,总体呈现“南高北低”的分布格局,空间差异显著。研究区内极端降水指数变化增减不一,大部地区极端降水量增多,弱降水日数减少,强降水日数增多,降水强度增大,降水趋于极端化。极端降水指数与多元ENSO指数(MEI)呈显著负相关关系,存在3~5 a及9~12 a时间尺度的显著共振周期。 展开更多

关键词 气候变化 极端降水 时空变化 综合ENSO指数(MEI) 气候趋势系数 小波相干分析

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北京市2018年“7·16”极端暴雨特征及成因分析 被引量：7

9

作者 于超 贺靓 +4 位作者 张恒德 张夕迪 杨舒楠 陈双 权婉晴 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期42-49,82,共9页

基于地面自动站、雷达及NCEP数据,采用标准化异常度方法,对北京市2018年7月15—16日出现的极端暴雨过程进行分析,结果表明:极端降雨发生在副热带高压和高空槽之间,低层有明显的西南急流,水汽充沛;暴雨发生时,环境条件标准化异常度均超过... 基于地面自动站、雷达及NCEP数据,采用标准化异常度方法,对北京市2018年7月15—16日出现的极端暴雨过程进行分析,结果表明:极端降雨发生在副热带高压和高空槽之间,低层有明显的西南急流,水汽充沛;暴雨发生时,环境条件标准化异常度均超过3σ,为此次极端降雨创造了极其有利的动力、水汽和不稳定条件;中尺度对流系统活动可分为对流系统触发和局地强降雨、对流系统组织化加强和强降雨区北移两个阶段,均伴有明显的“列车效应”,且降雨效率极高;低空西南急流利于大气不稳定层结的建立、水汽持续输送,地面辐合线方向与850 hPa低空急流方向、对流云团的移动方向均一致,是导致对流系统触发后增强的主要原因。 展开更多

关键词 极端暴雨 低空急流 列车效应 地面辐合线 北京市

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基于多源遥感土壤湿度与模型数据同化的流域径流模拟 被引量：11

10

作者 何涯舟 张珂 +1 位作者 晁丽君 程玉佳 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期145-151,189,共8页

为提升径流模拟精度,以秦淮河流域为例,采用集合平均法将SMAP、SMOS、AMSR2卫星遥感土壤湿度融合并利用地形湿度指数进行空间降尺度处理,采用卡尔曼滤波算法和栅格新安江模型进行遥感融合土壤湿度同化。对2016—2018年秦淮河流域3个流... 为提升径流模拟精度,以秦淮河流域为例,采用集合平均法将SMAP、SMOS、AMSR2卫星遥感土壤湿度融合并利用地形湿度指数进行空间降尺度处理,采用卡尔曼滤波算法和栅格新安江模型进行遥感融合土壤湿度同化。对2016—2018年秦淮河流域3个流量站记录的11场洪水进行模型数据同化的结果表明:日尺度率定期洪峰、径流深相对误差合格率均为71.43%,验证期洪峰、径流深相对误差合格率分别为66.67%和100%;经同化后,8场洪水径流深误差减小,平均误差降低29.01%;8场洪水确定性系数增大,范围在0.01~0.09之间,模拟精度最高可提升11.84%;同化多源遥感土壤湿度能有效改善土壤湿度估计的准确性,进而提升径流模拟精度。 展开更多

关键词 径流模拟 多源遥感土壤湿度 栅格新安江模型 数据同化 卡尔曼滤波算法 秦淮河流域

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基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型 被引量：10

11

作者 曹勇 包红军 +3 位作者 张恒德 郭云谦 刘凑华 陈双 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期303-308,共6页

针对中小尺度天气系统极易导致突发性短时强降水而难以定量化预报的问题,提出了一种基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。模型基于改进光流法技术实现临近(0~2 h)定量降水预报,基于GRAPES-3 km实时频率匹配订正技术构建短时(2~12... 针对中小尺度天气系统极易导致突发性短时强降水而难以定量化预报的问题,提出了一种基于快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。模型基于改进光流法技术实现临近(0~2 h)定量降水预报,基于GRAPES-3 km实时频率匹配订正技术构建短时(2~12 h)定量降水预报,基于最优背景场生成技术形成短中期(12~240 h)定量降水预报;依据3种预报时效定量降水预报技术的技巧差异,结合实时预报检验评估,提出了基于经验权重函数的不同预报时效之间的预报融合技术,并根据最新降水实况逐1 h调整预报,构建了0~240 h快速滚动更新的无缝隙定量降水预报模型。选取2018年5—10月24 h定量降水预报进行检验,并与传统定时预报对比,结果表明该模型24 h降水预报准确率高于传统定时预报,特别是对中小尺度天气系统突发性短时强降水预报时空精度明显提高,有利于中小河流洪水预报与灾害防控。 展开更多

关键词 无缝隙定量降水预报 快速滚动更新 改进光流法 实时频率匹配订正 最优背景场

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长江中下游一次暖区极端致洪暴雨特征及天气学成因分析 被引量：10

12

作者 张芳 张芳华 +2 位作者 张恒德 杨舒楠 包红军 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期16-24,共9页

基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有... 基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有明显的中尺度和阶段性特征。直接造成极端暴雨的中尺度对流系统在低空急流前沿不断新生东移,表现出明显的“列车效应”和准静止特点。过程中低空急流和超低空急流异常强盛,为极端暴雨提供了持续有利的水汽和对流不稳定条件,特别是整层高湿、较低的抬升凝结高度和较大暖云层厚度有利于提高降水效率,产生雨强较大的短时强降水;高低空急流耦合是强降水发生发展的重要动力机制,强垂直风切变区与暴雨落区有较好的对应。 展开更多

关键词 极端致洪暴雨 低空急流 列车效应 降水效率 长江中下游

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水库水体的最大类间方差迭代遥感提取方法 被引量：14

13

作者 范亚洲 张珂 +2 位作者 刘林鑫 晁丽君 姚成 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期50-55,60,共7页

针对利用遥感影像结合经验阈值提取水体信息需要进行大量试验,难以客观地确定水体与非水体分割阈值的问题,在最大类间方差法的基础上提出了最大类间方差迭代法来优化提取水库水体信息。基于高分一号(GF-1)卫星影像数据,使用归一化差分... 针对利用遥感影像结合经验阈值提取水体信息需要进行大量试验,难以客观地确定水体与非水体分割阈值的问题,在最大类间方差法的基础上提出了最大类间方差迭代法来优化提取水库水体信息。基于高分一号(GF-1)卫星影像数据,使用归一化差分水体指数(NDWI)法初步提取了水体信息,通过形态学膨胀算法建立缓冲区,采用多次迭代最大类间方差法计算自适应阈值,用于分割水体与非水体,从而实现水体最优提取。实例验证结果表明,提出的优化方法可以有效地消除建筑等非水体地物信息的干扰,较准确地提取水库水体信息在不同时期的特征,总体分类精度与Kappa系数较最大类间方差法提取结果分别提高了9.36%和24.09%,综合精度平均提高了10.42%。 展开更多

关键词 最大类间方差迭代法 卫星影像数据 归一化差分水体指数 水体最优提取

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基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别优化试验 被引量：3

14

作者 刘海知 徐辉 +5 位作者 包红军 鲁恒 宋巧云 狄靖月 王蒙 曹爽 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期12-20,共9页

滑坡作为山洪水沙耦合运动的物源和动力基础,其易发区的识别是山洪水沙灾害预报预警和风险评估的重要前提。以往的山洪水沙灾害防治研究主要关注洪水的影响,而忽视了固体物源的作用。为完善山区中小流域山洪水沙灾害防控体系,提出基于... 滑坡作为山洪水沙耦合运动的物源和动力基础,其易发区的识别是山洪水沙灾害预报预警和风险评估的重要前提。以往的山洪水沙灾害防治研究主要关注洪水的影响,而忽视了固体物源的作用。为完善山区中小流域山洪水沙灾害防控体系,提出基于集成学习的山区中小流域滑坡易发区早期识别方法,并对数据样本构建和影响因子选取过程进行优化试验。将滑坡单元下垫面环境因子频率比作为无监督学习算法数据样本进行聚类分析;根据聚类算法易发性分区结果选取非滑坡单元,并结合滑坡单元构建集成学习分类算法数据样本集,比较单体算法和融合算法的易发性分区结果准确率和覆盖度。选取研究区域高分卫星遥感影像建立松散堆积物直接解译标志,基于目视解译识别松散堆积物面积,通过回归分析构建松散堆积物面积–体积幂律关系,形成研究区域松散堆积物空间分布图。将固体物源作为下垫面环境因子,比较引入物源因子前后的滑坡易发性分区结果准确率和覆盖度。结果表明:K-Means–RF、K-Means–AdaBoost融合算法输出的高易发区覆盖率相对于K-Means单体算法分别提高9.3%、12.1%。两类融合算法的易发性分区准确率和泛化能力比较接近,K-Means–AdaBoost融合算法对于滑坡点的预测效果更优。考虑物源因子后的K-Means–RF和K-Means–AdaBoos融合算法易发性分区中的高易发区覆盖率分别提高14.2%和17.7%,召回率均提高12.1%。 展开更多

关键词 滑坡 易发性 影响因子 集成学习

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基于多模式预报优选融合技术的短时定量降水预报 被引量：4

15

作者 曹勇 张恒德 +3 位作者 郭云谦 包红军 徐成鹏 赵威 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期10-15,共6页

为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12 h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员... 为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12 h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员实时优选技术模块、预报成员实时融合技术模块和融合预报的百分位映射订正技术模块4个技术模块组成。以河南省为例对模型进行检验,结果表明:模型预报降水分布和强度随着预报时效临近更接近实况降水;模型提前6 h预报出郑州“7·20”暴雨最强时段降水的落区和强度;在2021年1—9月降水预报对比检验中,模型预报准确率高于任意单模式订正预报和原始模式预报,且准确率随着预报时效的临近逐步提高。 展开更多

关键词 短时定量降水预报 多数值模式预报 成员优选 最优融合 河南省

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郑州“7·20”暴雨的精细化特征及主要成因分析 被引量：36

16

作者 任宏昌 张恒德 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-9,共9页

为研究2021年7月20日郑州地区历史罕见暴雨洪涝灾害的精细化特征及其成因,基于实况观测和再分析资料,采用合成分析、距平分析等统计方法对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:郑州“7·20”暴雨过程具有突发性极强、短时雨量极强、... 为研究2021年7月20日郑州地区历史罕见暴雨洪涝灾害的精细化特征及其成因,基于实况观测和再分析资料,采用合成分析、距平分析等统计方法对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:郑州“7·20”暴雨过程具有突发性极强、短时雨量极强、降水极端性突出的特征;200 hPa存在异常偏强且稳定的高空槽及高空冷涡,使暴雨区上空高层具备强的辐散条件;偏强偏北的副热带高压、台风“烟花”和“查帕卡”向暴雨区持续输送了大量水汽;郑州上空回波发展旺盛,且有对流性回波不断汇聚,呈现明显的“列车效应”;在地形作用下,郑州具备比周边更强烈的低层辐合及上升运动条件,对降水量的增幅起到了重要作用;高、中、低空极为有利的环流配置、极强的水汽条件,以及地形的增幅作用共同导致了此次致洪暴雨过程。 展开更多

关键词 极端暴雨 洪涝灾害 水气输送 列车效应 地形影响 郑州“7·20”暴雨

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GF-1遥感影像结合等高线消除云层干扰的连续水体重建法 被引量：7

17

作者 张珂 吴南 +5 位作者 徐国鑫 刘林鑫 范亚洲 张企诺 周佳奇 刘挺 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期295-302,共8页

为了解决遥感影像水体提取时易受到云干扰的问题,针对连续水体局部受云层干扰的影像图,采用高精度地形信息与高分一号卫星(GF-1)遥感影像两种数据相结合的方法重建水体。分别对高分一号卫星影像数据和高精度等高线地形数据进行预处理后... 为了解决遥感影像水体提取时易受到云干扰的问题,针对连续水体局部受云层干扰的影像图,采用高精度地形信息与高分一号卫星(GF-1)遥感影像两种数据相结合的方法重建水体。分别对高分一号卫星影像数据和高精度等高线地形数据进行预处理后,对缓冲区多次迭代提取未受云层覆盖的部分水体,通过对两种数据的地理配准、数学统计计算等图像运算确定水体还原水位值,从而还原云层影响下的水面面积。结果表明:该方法可以有效消除云层的影响,7幅受云层干扰影像提取水体还原后的水体面积平均相对误差在5%以内,与参考值相比,水体面积平均差值为0.0809 km^(2)。该方法较准确地还原了云层干扰下的水体面积,可广泛应用于受云层干扰影像的水体提取。 展开更多

关键词 水体提取 地形信息 遥感影像 地理配准 云层干扰消除 高分一号卫星 东方红水库

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1979—2018年雅砻江中上游积雪时空变化及影响因素分析 被引量：7

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作者 吴南 张珂 +4 位作者 管晓祥 冯进 黄应厚 张企诺 李运平 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期151-158,共8页

基于1979—2018年积雪深度卫星数据及同期的格点型降水和气温观测资料,分析了雅砻江中上游积雪时空分布及其影响因子,利用相关分析法分析气候因子与地形因子对积雪深度时空分布的影响及贡献程度,采用趋势分析法研究积雪特征和气候因子... 基于1979—2018年积雪深度卫星数据及同期的格点型降水和气温观测资料,分析了雅砻江中上游积雪时空分布及其影响因子,利用相关分析法分析气候因子与地形因子对积雪深度时空分布的影响及贡献程度,采用趋势分析法研究积雪特征和气候因子的时间变化规律。结果表明:雅砻江中上游降水、气温、高程、坡度和坡向对年均雪深空间分布的贡献率分别为0.218、0.453、0.206、0.080和0.043,气候因子的贡献程度明显高于地形因子;研究区积雪期主要集中在10月至次年5月,年降水量和年均气温呈显著上升趋势,西北部和东南部积雪期变暖现象明显,绝大部分区域年均雪深表现为不明显的减少趋势;积雪深度与降水量的相关系数多为正值,与气温的相关系数均为负值,在区域中下游表现的相关性较强,各影响因子与积雪深度的相关程度由强到弱依次为气温、高程、坡度、降水和坡向。 展开更多

关键词 雅砻江中上游 积雪变化 气候因子 地形因子 趋势分析 相关性分析

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台风“美莎克”致洪暴雨精细化特征及成因分析 被引量：2

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作者 沈晓琳 胡艺 +4 位作者 张恒德 张芳华 陈涛 陈博宇 宫宇 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期23-30,共8页

为分析2020年台风“美莎克”致洪暴雨成因,利用自动气象站观测、风廓线雷达、NCEP再分析等资料,对暴雨的精细化特征进行诊断分析,并与2012年台风“布拉万”进行简要对比。结果表明:台风“美莎克”带来的降水具有风雨影响范围大、降水持... 为分析2020年台风“美莎克”致洪暴雨成因,利用自动气象站观测、风廓线雷达、NCEP再分析等资料,对暴雨的精细化特征进行诊断分析,并与2012年台风“布拉万”进行简要对比。结果表明:台风“美莎克”带来的降水具有风雨影响范围大、降水持续时间长、降水呈非对称性等特点;“美莎克”在东北地区造成的强降水与它和西风带系统结合关系密切,北上台风进入我国东北地区后呈非对称性结构发展,台风西侧干冷空气的卷入和锋生区导致了其降水的持续和非对称性分布;“布拉万”与“美莎克”的大尺度环流均表现为“西低东高”的形势,但是“美莎克”环流的异常程度、系统随高度向西倾斜的程度及锋区强度均强于“布拉万”,因此降水也表现为持续时间更长、范围更大的特征。 展开更多

关键词 致洪暴雨 北上台风 台风“美莎克” 非对称性 冷空气 锋生

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BCC_S2S预报长江上中游流域夏季降水精度评估 被引量：2

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作者 李恒 朱坚 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期21-31,共11页

为评估中国国家气候中心(Beijing Climate Center,BCC)季节–次季节(sub-seasonal to seasonal,S2S)预报模式预测系统(简称为BCC_S2S模式)在长江上中游流域对日降水和夏季极端降水事件的预报性能,基于BCC_S2S模式在2005—2020年每周两... 为评估中国国家气候中心(Beijing Climate Center,BCC)季节–次季节(sub-seasonal to seasonal,S2S)预报模式预测系统(简称为BCC_S2S模式)在长江上中游流域对日降水和夏季极端降水事件的预报性能,基于BCC_S2S模式在2005—2020年每周两次滚动预报未来60 d降水回报的格点数据,把格点预报降水双线性插值到站点,将其与站点观测降水进行对比分析。通过相关系数(correlation,CC)、均方根误差(root mean square error,RMSE)和平均误差(mean error,ME)3个指标,评估模式预报日降水的性能;对于极端降水事件,依照百分位法定义极端降水,基于Heidke技巧评分(Heidke’s skill score,HSS)指标评估单站极端降水,并利用层次聚类方法划分区域性极端降水类型,进一步评估预报性能。结果表明:BCC_S2S模式在各季节日降水的预报性能随预见期的增加而下降;在预见期大于5~10 d后,进入低预报技巧阶段。将长江上中游划分为6个子区域进一步分析,各区域平均的相关系数仍然是在预见期较短时较高;平均误差表明预报模式在流域中东部区域整体呈现出正偏差,金沙江流域则是负偏差;均方根误差同样在流域中东部偏大。通过分析3个指标的箱型分布图,表明在长江上中游的大多数区域,模式预报6月份的降水精度最佳,误差范围相对较小。对极端降水事件,单站极端降水事件的HSS评分随预见期增加而下降;对大多数区域,模式的预报技巧在月降水总量偏多、极端降水频发的月份较高。针对4类区域性极端降水,模式超前0~10 d预报的多雨带空间分布与观测较为一致,降水量值偏小;超前10 d以上预报时,效果较差。总体上,模式对长江上中游地区的日降水和极端降水事件的预报性能随预见期的增加而下降,6月预报精度相对较好,这可能与6月主要受大范围水汽输送或锋面这样较容易预报的天气系统有关。 展开更多

关键词 长江上中游 季节次季节 极端降水 预见期 预报精度

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