基于VIC和MLP-ANN模型重建中国陆地水储量数据

基于GRACE重力卫星的产品数据为大尺度的陆地水储量研究提供了重要支撑,但由于数据长度有限,无法满足长序列研究需求。基于气象和水文观测数据,利用可变下渗容量曲线(VIC)模型在中国十大水资源分区构建了流域水循环模型,基于模型输出的土壤水和雪水储量,并结合气象观测数据,构建了基于多层感知器的人工神经网络模型(MLP-ANN),重建了中国地区1980—2018年高分辨率(0.25°)的陆地水储量距平(TWSA)月尺度数据集,并利用2003—2018年的GRACE数据对重建的TWSA进行评估。结果表明:①VIC模型总体具有较好的模拟效果,且湿润流域的模拟精度优于半干旱流域;②重建的TWSA在空间分布上与GRACE数据高度一致,可以较好地捕捉到绝大部分流域TWSA的年际变化特征及趋势;③1980—2018年,TWSA在华北平原、辽东、松花江西部、西南及西北部分地区呈显著下降趋势(>5 mm/a),而显著上升趋势主要集中在西部的少部分地区(>20 mm/a)。重建的TWSA数据可为中国地区的水文气象研究提供数据支撑。

干旱胁迫下珠江流域植被响应的滞后效应及损失概率评估

基于标准化降水蒸散指数(SPEI)和归一化植被指数(NDVI),在网格尺度上定量识别珠江流域植被对干旱响应的滞后时间;基于贝叶斯理论和二维联合分布构建了干旱胁迫下植被损失的条件概率模型,定量评估了不同干旱情景下4种植被类型(常绿阔叶林、混交林、草地、耕地)的损失风险的空间分异性。结果表明:1982—2020年间,西江流域东部、北江和东江流域上游以及珠三角南部地区的干旱风险明显高于研究区的其他区域;上游高海拔地区植被对干旱的响应时间(大多<3个月)通常小于低海拔地区(>8个月);干旱加剧了植被的脆弱性,其中,混交林在不同干旱强度下的损失概率大于其他3种植被类型,表现出更高的脆弱性;流域西北部植被损失概率低于流域中部地区。