基于多源遙感數(shù)據(jù)的黃河流域干旱特征分析
發(fā)布時間:2021-03-30 20:50
黃河流域年降水量較少,大多數(shù)地區(qū)易發(fā)重旱。地面氣象站觀測數(shù)據(jù)是水文分析的重要基礎(chǔ)資料,但面對黃河流域面積較大、地形復(fù)雜,且氣象站點分布不均甚至個別地區(qū)沒有氣象站點的情況,在做降水分析時候容易造成較大誤差。本文通過時間和空間兩個維度對衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)進行精度分析,并用氣象站點實測資料進行檢驗。在分析影響遙感數(shù)據(jù)的主要因子的基礎(chǔ)上,采用逐步回歸法篩選出顯著因子,據(jù)此建立最優(yōu)關(guān)系模型,對TRMM3B43降水數(shù)據(jù)進行降尺度研究,由0.25°×0.25°降尺度到1km分辨率。然后,驗證了基于衛(wèi)星雷達測雨的TRMM衛(wèi)星數(shù)據(jù)能有效彌補地面觀測數(shù)據(jù)不足,并利用降水Z指數(shù)算法構(gòu)建遙感降水的干旱指標(TRMM-Z指數(shù)),同時充分利用多源遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品(植被指數(shù)MODIS13A3、地表溫度MOD11C3等)驗證TRMM-Z指數(shù)對干旱的監(jiān)測效果。最后,根據(jù)SPEI指數(shù)、溫度條件指數(shù)TCI、以及植被健康指數(shù)VHI,并且結(jié)合干旱實例,進行多指數(shù)干旱綜合分析。主要結(jié)論如下:(1)TRMM衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)的適用性分析:將黃河流域內(nèi)的92個氣象站點的實測降水數(shù)據(jù)作為參照,對遙感降水數(shù)據(jù)分別從年、季、月尺度進行相關(guān)性分析,用相關(guān)系...
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2研究區(qū)概況與資料處理72研究區(qū)概況與資料處理2.1研究區(qū)概況黃河流域位于96~119°E,32~42°N之間,總面積約80萬km2,發(fā)源地是巴彥嘎啦山,地勢自東向西逐漸升高,分為三個等級,分別經(jīng)過青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9個省(區(qū))中的部分區(qū)域,黃河流域泛指黃河所流經(jīng)的這些區(qū)域,大多都是氣候條件差容易發(fā)生干旱的區(qū)域。黃河流域地形復(fù)雜,西北地區(qū)多數(shù)是草原、戈壁等氣候條件極差的地區(qū),這些地區(qū)往往沒有氣象站點。黃河流域中部地區(qū)地形起伏不平,氣候獨特。在天然條件上,黃河流域內(nèi)的輻射量高,大部分地區(qū)的年太陽總輻射高于605KJ/cm2年日照時數(shù)在2500以上,這種特性有著天然的光合優(yōu)勢,所以,黃河流域的大部分地區(qū)靠農(nóng)業(yè)、牧業(yè)的發(fā)展,但是這種特性也正是干旱發(fā)生的因素所在,一旦有干旱發(fā)生,農(nóng)業(yè)牧業(yè)就會遭受損失。黃河流域最主要受東南風(fēng)的影響,黃河流域與中國整體的降水特點比較一致年降水量自東南向西北逐漸減少,東南多雨,西北干旱,降水分布很不均勻。流域內(nèi)降水量年內(nèi)分配極不均勻,夏季雨多易澇,春冬季雨少易旱,全年平均降水量438毫米。黃河復(fù)雜的地形以及氣候條件決定了黃河流域是一個氣象災(zāi)害頻發(fā)的流域。遙感數(shù)據(jù)對解決黃河流域內(nèi)氣象站點稀疏甚至部分地區(qū)無站點的問題有了很大的幫助,對本身氣候和地理環(huán)境的原因造成的觀測誤差改善有著重要作用。干旱的頻繁發(fā)生嚴重影響了黃河流域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟的發(fā)展。黃河流域圖見2-1.圖2-1黃河流域圖Fig.2-1MapoftheYellowRiverBasin
華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2數(shù)據(jù)資料來源2.2.1氣象數(shù)據(jù)黃河流域的氣象數(shù)據(jù)來源為流域內(nèi)92個氣象站,2008-2016年的月降水和氣溫氣象站點實測數(shù)據(jù),來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/),氣象站點分布如圖2-2。圖2-2黃河流域氣象站點分布圖Fig2-2ThedistributionofmeteorologicalstationsinYellowRiverBasin2.2.2DEM數(shù)據(jù)DEM數(shù)據(jù)由中國科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)下載,空間分辨率為90m。黃河流域的DEM和由DEM提取的坡度、坡向數(shù)據(jù)見圖2-3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黑河流域氣象農(nóng)業(yè)綜合干旱指數(shù)構(gòu)建及時空特征分析[J]. 郭盛明,粟曉玲. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]武夷山熱帶降雨測量衛(wèi)星降水產(chǎn)品降尺度研究[J]. 史嵐,王茜雯,邵穎,萬逸波,何其全. 遙感信息. 2018(06)
[3]基于MODIS數(shù)據(jù)的滇中地區(qū)干旱監(jiān)測[J]. 玉院和,王金亮,李曉鵬. 灌溉排水學(xué)報. 2018(11)
[4]氣象干旱綜合監(jiān)測指數(shù)在安徽省的適用性分析[J]. 楊瑋,謝五三,王勝,張宇. 氣象科技. 2018(05)
[5]貴州高原地帶TRMM 3B42衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)的精度評價[J]. 吳建峰,林淑貞,李威,張鳳太. 水文. 2018(04)
[6]TRMM衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)在區(qū)域干旱監(jiān)測中的適用性分析[J]. 陳少丹,張利平,郭夢瑤,柳鑫. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(15)
[7]基于標準化降水指數(shù)的1959—2014年中國季節(jié)干旱時空特征分析[J]. 豆曉軍,呂娟,孫洪泉,蘇志誠,王亞許. 中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報. 2018(02)
[8]氣象干旱指數(shù)在中國的適應(yīng)性研究進展[J]. 李憶平,李耀輝. 干旱氣象. 2017(05)
[9]逐步回歸分析法及其應(yīng)用[J]. 游士兵,嚴研. 統(tǒng)計與決策. 2017(14)
[10]水文干旱指數(shù)在汾河上游的適用性分析[J]. 趙雪花,趙茹欣. 水科學(xué)進展. 2016(04)
博士論文
[1]區(qū)域農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險分析及對策研究[D]. 和吉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于多源數(shù)據(jù)的沙潁河流域干旱特征分析[D]. 郭金萍.華北水利水電大學(xué) 2019
[2]TRMM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)空間降尺度校準及應(yīng)用研究[D]. 金彩平.廣西大學(xué) 2018
[3]基于多源遙感數(shù)據(jù)的青海省干旱監(jiān)測模型研究[D]. 蘇夏羿.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]沙潁河流域氣象水文干旱演變特征分析[D]. 和鵬飛.華北水利水電大學(xué) 2017
[5]基于MODIS數(shù)據(jù)的河南省干旱遙感監(jiān)測研究[D]. 張茜茹.南京信息工程大學(xué) 2015
[6]基于標準化降水蒸發(fā)指數(shù)的中國區(qū)域干旱化特征分析[D]. 莊少偉.蘭州大學(xué) 2013
[7]降尺度方法在廣西月降水量預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 何慧.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號:3110132
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2研究區(qū)概況與資料處理72研究區(qū)概況與資料處理2.1研究區(qū)概況黃河流域位于96~119°E,32~42°N之間,總面積約80萬km2,發(fā)源地是巴彥嘎啦山,地勢自東向西逐漸升高,分為三個等級,分別經(jīng)過青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9個省(區(qū))中的部分區(qū)域,黃河流域泛指黃河所流經(jīng)的這些區(qū)域,大多都是氣候條件差容易發(fā)生干旱的區(qū)域。黃河流域地形復(fù)雜,西北地區(qū)多數(shù)是草原、戈壁等氣候條件極差的地區(qū),這些地區(qū)往往沒有氣象站點。黃河流域中部地區(qū)地形起伏不平,氣候獨特。在天然條件上,黃河流域內(nèi)的輻射量高,大部分地區(qū)的年太陽總輻射高于605KJ/cm2年日照時數(shù)在2500以上,這種特性有著天然的光合優(yōu)勢,所以,黃河流域的大部分地區(qū)靠農(nóng)業(yè)、牧業(yè)的發(fā)展,但是這種特性也正是干旱發(fā)生的因素所在,一旦有干旱發(fā)生,農(nóng)業(yè)牧業(yè)就會遭受損失。黃河流域最主要受東南風(fēng)的影響,黃河流域與中國整體的降水特點比較一致年降水量自東南向西北逐漸減少,東南多雨,西北干旱,降水分布很不均勻。流域內(nèi)降水量年內(nèi)分配極不均勻,夏季雨多易澇,春冬季雨少易旱,全年平均降水量438毫米。黃河復(fù)雜的地形以及氣候條件決定了黃河流域是一個氣象災(zāi)害頻發(fā)的流域。遙感數(shù)據(jù)對解決黃河流域內(nèi)氣象站點稀疏甚至部分地區(qū)無站點的問題有了很大的幫助,對本身氣候和地理環(huán)境的原因造成的觀測誤差改善有著重要作用。干旱的頻繁發(fā)生嚴重影響了黃河流域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟的發(fā)展。黃河流域圖見2-1.圖2-1黃河流域圖Fig.2-1MapoftheYellowRiverBasin
華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2數(shù)據(jù)資料來源2.2.1氣象數(shù)據(jù)黃河流域的氣象數(shù)據(jù)來源為流域內(nèi)92個氣象站,2008-2016年的月降水和氣溫氣象站點實測數(shù)據(jù),來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/),氣象站點分布如圖2-2。圖2-2黃河流域氣象站點分布圖Fig2-2ThedistributionofmeteorologicalstationsinYellowRiverBasin2.2.2DEM數(shù)據(jù)DEM數(shù)據(jù)由中國科學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)下載,空間分辨率為90m。黃河流域的DEM和由DEM提取的坡度、坡向數(shù)據(jù)見圖2-3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黑河流域氣象農(nóng)業(yè)綜合干旱指數(shù)構(gòu)建及時空特征分析[J]. 郭盛明,粟曉玲. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]武夷山熱帶降雨測量衛(wèi)星降水產(chǎn)品降尺度研究[J]. 史嵐,王茜雯,邵穎,萬逸波,何其全. 遙感信息. 2018(06)
[3]基于MODIS數(shù)據(jù)的滇中地區(qū)干旱監(jiān)測[J]. 玉院和,王金亮,李曉鵬. 灌溉排水學(xué)報. 2018(11)
[4]氣象干旱綜合監(jiān)測指數(shù)在安徽省的適用性分析[J]. 楊瑋,謝五三,王勝,張宇. 氣象科技. 2018(05)
[5]貴州高原地帶TRMM 3B42衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)的精度評價[J]. 吳建峰,林淑貞,李威,張鳳太. 水文. 2018(04)
[6]TRMM衛(wèi)星降水數(shù)據(jù)在區(qū)域干旱監(jiān)測中的適用性分析[J]. 陳少丹,張利平,郭夢瑤,柳鑫. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(15)
[7]基于標準化降水指數(shù)的1959—2014年中國季節(jié)干旱時空特征分析[J]. 豆曉軍,呂娟,孫洪泉,蘇志誠,王亞許. 中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報. 2018(02)
[8]氣象干旱指數(shù)在中國的適應(yīng)性研究進展[J]. 李憶平,李耀輝. 干旱氣象. 2017(05)
[9]逐步回歸分析法及其應(yīng)用[J]. 游士兵,嚴研. 統(tǒng)計與決策. 2017(14)
[10]水文干旱指數(shù)在汾河上游的適用性分析[J]. 趙雪花,趙茹欣. 水科學(xué)進展. 2016(04)
博士論文
[1]區(qū)域農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險分析及對策研究[D]. 和吉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于多源數(shù)據(jù)的沙潁河流域干旱特征分析[D]. 郭金萍.華北水利水電大學(xué) 2019
[2]TRMM衛(wèi)星降雨數(shù)據(jù)空間降尺度校準及應(yīng)用研究[D]. 金彩平.廣西大學(xué) 2018
[3]基于多源遙感數(shù)據(jù)的青海省干旱監(jiān)測模型研究[D]. 蘇夏羿.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[4]沙潁河流域氣象水文干旱演變特征分析[D]. 和鵬飛.華北水利水電大學(xué) 2017
[5]基于MODIS數(shù)據(jù)的河南省干旱遙感監(jiān)測研究[D]. 張茜茹.南京信息工程大學(xué) 2015
[6]基于標準化降水蒸發(fā)指數(shù)的中國區(qū)域干旱化特征分析[D]. 莊少偉.蘭州大學(xué) 2013
[7]降尺度方法在廣西月降水量預(yù)測中的應(yīng)用研究[D]. 何慧.南京信息工程大學(xué) 2007
本文編號:3110132
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