本文選題：GRACE + GLDAS�。� 參考：《魯東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,隨著氣候變化影響的加劇和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,中國(guó)水資源短缺與人們需求之間的矛盾越來越突出。因此,掌握中國(guó)陸地水儲(chǔ)量的時(shí)空變化規(guī)律,研究水儲(chǔ)量變化與氣象水文因素的響應(yīng)關(guān)系,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。GRACE衛(wèi)星廣泛應(yīng)用為陸地水儲(chǔ)量變化的研究提供了一種新的途徑。本文以GRACE、GLDAS數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源,采用Theil-Sen Median趨勢(shì)分析、Mann-Kendall檢驗(yàn)法和經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(EOF)等方法,分析2003-2015年中國(guó)水儲(chǔ)量的時(shí)空變化特征。然后,利用線性相關(guān)分析、偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析方法,分析了中國(guó)各地區(qū)水儲(chǔ)量對(duì)降水、蒸散發(fā)、徑流變化的響應(yīng)關(guān)系。最后,根據(jù)水儲(chǔ)量異常量和水儲(chǔ)量異常所持續(xù)的時(shí)間,對(duì)典型區(qū)旱澇災(zāi)害事件進(jìn)行定量的描述。本文的主要結(jié)論如下:(1)研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過比例系數(shù)校正的GRACE Tellus陸地柵格數(shù)據(jù),恢復(fù)了局部地區(qū)水儲(chǔ)量變化的細(xì)節(jié)特征。對(duì)比GRACE和GLDAS水儲(chǔ)量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),中國(guó)大部分地區(qū)GRACE和GLDAS估算的水儲(chǔ)量變化規(guī)律具有很好的一致性,但是由于GLDAS模型數(shù)據(jù)缺少陸地水循環(huán)的部分環(huán)節(jié),并且模型參數(shù)設(shè)置有限,導(dǎo)致兩者在局部地區(qū)存在一定的差異。(2)由于受自然和人為因素的影響,中國(guó)各地區(qū)水儲(chǔ)量的年內(nèi)和年際變化規(guī)律存在明顯差異,在水儲(chǔ)量年內(nèi)變化中,全國(guó)除了東北和青藏高原,其他地區(qū)均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征;在年際變化中,東北、華南、藏北高原水儲(chǔ)量呈增加趨勢(shì),增加速率分別為0.36cm/a、0.72cm/a、0.38cm/a,局部地區(qū)的水儲(chǔ)量增加速率達(dá)到2.7cm/a。(3)在水儲(chǔ)量年內(nèi)變化過程中,降水對(duì)水儲(chǔ)量的影響比較明顯,方差解釋量為69.2%,而受氣象水文因素綜合影響較大的區(qū)域主要分布在濕潤(rùn)半濕潤(rùn)區(qū),部分分布在內(nèi)蒙古高原東部、新疆西南部、甘肅西北部地區(qū);在年際變化中,徑流是影響水儲(chǔ)量變化主要因素,方差解釋量為62.1%,水儲(chǔ)量變化受氣象水文因素綜合影響較大的區(qū)域主要集中在中國(guó)東北、東南沿海以及廣西、貴州等地,部分分布在青藏高原可可西里地區(qū)和新疆西北部地區(qū)。(4)觀測(cè)時(shí)段內(nèi)中國(guó)的水儲(chǔ)量異常的時(shí)空分布,具體表現(xiàn)為自西向東的地域變化特征,與地形、氣候的梯度變化具有較好的一致性。對(duì)比分析東北地區(qū)水儲(chǔ)量異常指數(shù)(TWSA)和scPDSI干旱指數(shù)時(shí)空變化的相關(guān)關(guān)系,驗(yàn)證了GRACE數(shù)據(jù)可識(shí)別旱澇災(zāi)害的能力。通過后相差分法計(jì)算各時(shí)段水儲(chǔ)量的變化速率,結(jié)合水儲(chǔ)量的虧損/盈余量,可以定量描述水儲(chǔ)量異常狀態(tài)下的水文過程,研究結(jié)果將有助于政府防洪、抗旱工作的實(shí)施以及水資源合理分配。
[Abstract]:In recent years, with the intensification of the influence of climate change and the rapid development of social economy, the contradiction between the shortage of water resources and the demand of people is becoming more and more prominent. Therefore, it is of great economic and social significance to master the temporal and spatial changes of the reserves of the land water in China and to study the relationship between the changes of water reserves and the meteorological and hydrological factors, which have great economic and social significance.G RACE satellite is widely used as a new way to study the change of land water reserves. This paper uses GRACE and GLDAS data as the main data source, uses Theil-Sen Median trend analysis, Mann-Kendall test method and empirical orthogonal function (EOF) to analyze the spatial and temporal variation characteristics of the state water reserves in 2003-2015 years. Then, the linear phase is used. The response relationship of water reserves to precipitation, evapotranspiration and runoff changes in various regions of China is analyzed by means of correlation analysis, partial correlation and complex correlation analysis. Finally, according to the duration of abnormal water reserves and water reserves abnormality, the drought and flood events in typical areas are described quantitatively. The main conclusions of this paper are as follows: (1) research and discovery are compared. The GRACE Tellus land grid data corrected by the example coefficient restore the details of the changes in the water reserves in the local area. Compared with the GRACE and GLDAS water reserves data, it is found that the estimation of the water reserves of GRACE and GLDAS in most areas of China has a good consistency, but because the GLDAS model data lacks the partial ring of the land water circulation. There are some differences in local areas. (2) due to natural and artificial factors, there are obvious differences in the annual and interannual variation of water reserves in various regions of China. In the year of water reserves, the whole country shows a distinct season in addition to the northeast and the Qinghai Tibet Plateau. In the interannual change, the water reserves in Northeast, Southern China and Northern Tibet are increasing, the increase rate is 0.36cm/a, 0.72cm/a, 0.38cm/a respectively. The increase rate of water reserves in the local area is 2.7cm/a. (3) in the process of the change of water reserves, the effect of precipitation on water reserves is more obvious, the variance explanation is 69.2%, and the gas is compressed. The areas of hydrological factors which have a comprehensive influence are mainly distributed in humid and semi humid areas, partly in the eastern part of Inner Mongolia plateau, southwest of Xinjiang, and northwest of Gansu. In the interannual change, the runoff is the main factor affecting the change of water reserves, the variance interpretation is 62.1%, and the change of water reserves is greatly influenced by the meteorological and hydrological factors. The region is mainly concentrated in Northeast China, the southeast coast and Guangxi, Guizhou and other places, which are partly distributed in the cocoa west region of the Qinghai Tibet Plateau and the northwest of Xinjiang. (4) the spatial and temporal distribution of water reserves anomaly in China during the observation period is specific, which is in good agreement with the terrain and the gradient of climate. The correlation between the water reserve anomaly index (TWSA) and the spatial and temporal variation of the scPDSI drought index is compared and analyzed. The ability of the GRACE data to identify the drought and flood disaster is verified. The variation rate of the water reserves in each period is calculated by the post phase difference method, and the water reserves can be quantified by the loss / surplus of the water reserves. The results of the study will help the government to carry out flood control, drought relief and rational allocation of water resources.
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P339;TV213

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