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GPM与TRMM卫星降雨数据在福建省的适用性对比分析 被引量：11
1
作者 刘益锋 汪小钦 +1 位作者 吴思颖 林梦婧 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期311-316,共6页
降雨是引起土壤侵蚀的外部动力因素,卫星降雨产品能够有效地克服常规降雨观测数据在空间上的不连续性,具有明显空间分布优势。为了探究卫星降雨产品在福建地区的适应性,利用福建省22个全国气象站点的观测数据,分别对全球降雨测量GPM和... 降雨是引起土壤侵蚀的外部动力因素,卫星降雨产品能够有效地克服常规降雨观测数据在空间上的不连续性,具有明显空间分布优势。为了探究卫星降雨产品在福建地区的适应性,利用福建省22个全国气象站点的观测数据,分别对全球降雨测量GPM和热带降雨测量TRMM两种卫星降水数据在日、旬、月、季度几个不同时间尺度上进行了对比分析。结果表明:随着时间尺度增加,GPM和TRMM与地面实测数据的相关性都呈现出依次递增的现象,日均均方根误差RMSE~*逐渐降低,特别是由日到旬尺度变化时RMSE~*出现陡降,而旬和月的差异不大;卫星产品与站点实测数据拟合直线的斜率逐渐趋向于1。在日尺度上,相关性都小于0.5,RMSE~*均大于13 mm/d;在旬尺度上,相关性介于0.7~0.8,RMSE~*均小于5 mm/d;在月尺度上,两者与观测数据的相关性都大于0.9,GPM数据整体上精度优于TRMM数据,但是在福建东南沿海TRMM精度要高于GPM。在季度尺度上两种卫星产品的精度与季节总降雨量呈负相关,季节差异较大;夏季多雨时r值和K值低而RMSE最高,冬季少雨时与地面实测数据一致性高,r和K值最高而RMSE最低,春秋两季也有较好的精度;在不同的季节GPM各项指标均优于TRMM。综合不同时间尺度的结果,总体上,两种卫星降雨数据都具有较高的精度,其中GPM卫星降水数据在福建省的适用性较高,数据的空间分辨率更高,数据精度也略高,更适合于区域应用。 展开更多
关键词 福建省 GPM TRMM 降水量 时间尺度
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闽江流域不同土地利用情景下的径流响应研究 被引量：18
2
作者 王钰双 陈芸芝 +1 位作者 卢文芳 田扬 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期30-36,共7页
通过构建适用于闽江流域的SWAT分布式水文模型,结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,以定量分析土地利用变化对流域径流影响。结果表明:(1)经过参数率定的SWAT模型,率定期和验证期的评价指标R 2>0.9,NSE>... 通过构建适用于闽江流域的SWAT分布式水文模型,结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,以定量分析土地利用变化对流域径流影响。结果表明:(1)经过参数率定的SWAT模型,率定期和验证期的评价指标R 2>0.9,NSE>0.8,|PBIAS|<10%,符合模型径流模拟要求,在闽江流域具有良好的适用性;(2)相比闽江流域现状土地利用情景,耕地储备、建设开发情景下流域年均径流量分别增加12.41%,22.89%;植被恢复、分区调控情景下流域年均径流量减少4.09%,1.61%,林地和草地类型能有效减缓地表径流,减小径流年际变化量,而耕地、建设用地类型产流作用明显;(3)结合涵养指数值及丰、枯水期月均径流模拟结果分析,研究流域内林地和草地类型涵养水源、调节径流功能显著,耕地和建设用地类型径流调节能力较差,但前者水源涵养能力相对优于后者;(4)以“闽西北区合理开发耕地,保护森林,闽东北区推广坡度工业”为依据设置的分区调控情景,既能有效减缓与调节流域径流,又能保证区域粮食产量与促进经济发展,实现生态效益与经济效益统一,为闽江流域科学高效、可持续的土地利用规划提供参考。 展开更多
关键词 SWAT模型 土地利用变化 径流模拟 闽江流域
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基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价 被引量：14
3
作者 汪小钦 林梦婧 +3 位作者 丁哲 周珏 汪传建 陈劲松 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第13期4302-4315,共14页
生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecolog... 生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价"网状"指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)、年降水量和植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Coverage)3个指标的使用频次百分比均超过了50%,说明指标自动筛选模型的合理性;开孔河流域空间分布差异显著,总体上西北高、东南低,东南部和中部绿洲区外围生态健康状况较差,西北部河谷地带和中部两大绿洲区生态健康状况较好;17年来,流域生态质量整体趋于改善,显著改善区域占10.26%,远高于显著退化的1.61%,显著改善区域以孔雀河绿洲最为明显。开孔河流域生态健康的总体好转趋势说明区域生态综合治理取得一定成效。 展开更多
关键词 生态健康评价 指标自动筛选模型 网状指标体系 压力-状态-响应(PSR)框架 新疆开孔河流域
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基于SWAT模型的气候变化下水文响应分析——以福建省长汀县朱溪小流域为例 被引量：2
4
作者 周伟东 汪小钦 《亚热带水土保持》 2019年第2期1-6,共6页
本文以长汀县河田地区朱溪小流域为研究区,基于多年的气象、水文数据及高程数据模型、土地利用图、土壤类型图等,构建朱溪小流域SWAT模型。本文在假设下垫面条件不变的情况下应用假定气候情景法,通过改变日最高、最低气温值和逐日降雨... 本文以长汀县河田地区朱溪小流域为研究区,基于多年的气象、水文数据及高程数据模型、土地利用图、土壤类型图等,构建朱溪小流域SWAT模型。本文在假设下垫面条件不变的情况下应用假定气候情景法,通过改变日最高、最低气温值和逐日降雨量值构建15种不同的气候条件情景定量模拟分析气候变化对朱溪小流域径流的影响。研究结果表明:降水和温度的变化共同影响着朱溪小流域的产流过程,朱溪小流域的径流量与降雨量呈现正相关关系,与气温呈现负相关关系;相对于温度变化对朱溪小流域径流的影响,降雨量对于研究区径流量的影响更大。 展开更多
关键词 SWAT模型 水文响应 径流量 土地利用/覆被 长汀县 朱溪小流域
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新疆生态质量变化趋势遥感分析 被引量：23
5
作者 周紫燕 汪小钦 +2 位作者 丁哲 陈芸芝 汪传建 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2907-2919,共13页
新疆是我国西部生态环境问题比较突出的区域,开展生态状况调查评估、及时掌握生态质量状况及其变化特征是环境保护的一个研究重点。以遥感数据为基础,根据构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)的思想,改变土壤基线所经过... 新疆是我国西部生态环境问题比较突出的区域,开展生态状况调查评估、及时掌握生态质量状况及其变化特征是环境保护的一个研究重点。以遥感数据为基础,根据构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)的思想,改变土壤基线所经过的原点,提出表征土壤湿度的垂直湿度指数(Perpendicular Moisture Index,PMI)。基于代表绿度的垂直植被指数(Perpendicular Vegetation Index,PVI)、代表湿度的垂直湿度指数PMI和代表热度的地表温度(Land Surface Temperature,LST),利用空间几何原理创建了植被⁃湿度⁃温度生态指数(Vegetation⁃Moisture⁃Temperature Ecological Index,VMTEI)。利用MODIS数据计算了新疆2000—2018年的VMTEI,并进行趋势分析。结果表明:VMTEI集成了植被、湿度和热度的信息,能很好地反映新疆生态质量的空间分布和时间变化趋势。新疆生态质量状况总体空间分布格局变化不大,与植被分布特征比较一致,呈现出纬向伸展的变化,不同生态系统VMTEI均值差异明显,湿地生态系统生态质量状态最好,VMTEI均值为0.43左右,其次为森林生态系统;最差的是荒漠生态系统,VMTEI仅为0.28。近20年来,新疆生态状况总体上得到改善,其中,生态状况明显改善的区域占2.332%,主要集中在塔里木河干流、伊犁河、额敏河和天山北坡绿洲经济带,以农田、聚落生态系统为主,主要原因为三北防护林建设、风沙治理、城市绿地面积增加造成的生态质量状况改善;生态状况严重退化的区域占0.430%,主要集中在塔克拉玛干沙漠外围、博斯腾湖、艾比湖以及零星分布于新疆的不同地区,以湿地生态系统为主,主要由于人为因素和气候变化造成平原湖泊以及部分水库的生态退化。 展开更多
关键词 空间几何原理 垂直植被指数 垂直湿度指数 地表温度 植被⁃湿度⁃温度生态指数 趋势分析 新疆
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基于随机森林算法的水土流失影响因子重要性分析 被引量：20
6
作者 陈妙金 汪小钦 吴思颖 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期209-219,共11页
水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平... 水土流失是诸多因素综合所致,确定水土流失因子的重要性具有重要意义。本文以福建省为例,利用土壤侵蚀强度等级数据及导致水土流失的年侵蚀降雨量、土壤类型、坡度、坡长、植被覆盖度及土地利用类型等数据,引入随机森林算法,提出通过平均精确率减少值(MDA)和平均不纯度减少值(MDG)归一化相加的方法确定要素重要性,并与MDA和MDG排序赋值相加的方法进行对比。结果表明:随机森林算法适用于水土流失影响因子重要性分析;归一化相加法对因子重要性的表征效果较好,优于排序赋值相加法,不仅能判别因子的相对重要性,还可定量表达因子间差异的显著性;在所分析的六个要素中,植被覆盖度最为重要,地形特征次之,而土壤类型对是否发生水土流失重要性影响较弱,与已有的实验和研究结果吻合,结果合理。在判断无流失与其它流失等级间关系时,植被覆盖度的重要性具有很大的优势,量级上是第二位的2倍以上。 展开更多
关键词 水土流失 因子重要性 随机森林算法 平均精确率减少值(MDA) 平均不纯度减少值(MDG)
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福建省LS因子赋值方法的适用性分析 被引量：2
7
作者 陈妙金 汪小钦 +1 位作者 曾舒娇 吴思颖 《亚热带水土保持》 2018年第4期1-6,共6页
为分析福建省LS赋值方法的区域适宜性,提高福建省水土流失的估算精度,本文利用福建省实测数据、南方红壤区多种母岩(花岗岩、第四纪红黏土、泥质页岩)下的细沟侵蚀与细沟间侵蚀数据及相关参照值,对Wischmeier、McCool、刘宝元、陈明华... 为分析福建省LS赋值方法的区域适宜性,提高福建省水土流失的估算精度,本文利用福建省实测数据、南方红壤区多种母岩(花岗岩、第四纪红黏土、泥质页岩)下的细沟侵蚀与细沟间侵蚀数据及相关参照值,对Wischmeier、McCool、刘宝元、陈明华等坡度坡长赋值算法的估算结果与参照值间的关系进行讨论。结果表明通过福建省实测值比值的方式,刘宝元算法具有较好的拟合效果。在南方红壤区的多种母岩条件下福建省细沟与细沟间侵蚀比率低,综合考虑细沟与细沟间侵蚀比率低、坡度陡及福建省实测数据和降雨情况,认为刘宝元算法对福建省具有更为普遍的适用性。 展开更多
关键词 福建省 土壤侵蚀模型 LS因子赋值方法 细沟与细沟间侵蚀比率
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