喀斯特地区月均降水协克里金插值方法研究——以贵州省为例

喀斯特山区地形复杂,地势起伏大,降水量时空分布不均匀,尤其是丰水期降水量的分布直接影响当地经济作物的生长,也是地质灾害发生的诱因.以贵州省77个气象站点30 a(1981—2010年)丰水期月均降雨量为基础数据,分析了地形因素(海拔、坡度和坡向)和气象因素(站点压强及相对湿度)与贵州省降水的相关性,并对4种协克里金插值模型方法进行了对比研究.结果表明:采用Pearson相关性分析得出坡向与研究区降水相关性最强,相关系数为0.998.综合对比不同协克里金半变异函数模型(稳定模型、指数模型、球面模型和高斯模型)预测值和实测值的结果表明球面模型的偏差均值最小(MAE=-0.000 4),一致性系数最优(RMSE=0.864).采用球面模型的协克里金插值是进行贵州省降水插值的最好方法,这为更有效地识别出喀斯特地区丰水期降水空间分布提供基础.

云南水稻灌溉定额与农业综合灌溉定额的空间变异性

水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额相互关联,且具有空间连续性。该文以云南省水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额为例,分析了其分布类型和空间变异结构,结果表明它们分别符合对数正态分布和正态分布,两者表现出较小的各向异性,结构性因素起主要作用,受地形地貌、气象、土壤等因素影响较大,它们的变异函数分别很好地符合球形模型和线性模型。通过协克里金法插值得到云南水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额的空间分布。前者在全省分布复杂,受经纬度共同作用,而后者主要受纬度影响,表现出4个特征区带。

基于GLM-PSO-coKriging模型的地表形变研究

以斜坡灾害易发地带兰州市城关区为研究区,通过PS-InSAR技术提取地表形变点的地表形变速率,反映地质灾害在空间范围内的分布。以协克里金插值为基础,结合广义线性模型(GLM)和粒子群优化算法(PSO),构建PSO-GLM-coKriging插值模型,以地表形变速率为主变量,DEM,岩土疏松度和NDVI拟合参数为协变量,进行空间插值模拟。与co-Kriging模型和GLM-co-Kriging模型相比较,PSO-GLM-coKriging插值模型具有更高的精度和更好的模拟效果,消除了多维度产生的复杂度,改善了小尺度范围内的插值效果,3个模型的误差分别为1.25 mm/year,0.70 mm/year,0.47 mm/year。因此,通过PSOGLM插值模型对形变点空白区的插值模拟,对城关区城镇化的规划建设提供一定的数据和理论支撑。

大渡河流域径流预报不确定性溯源及降低控制方法

根据流域水文、气象、下垫面等资料及现有模型特点,从模型输入、模型结构及参数、人类活动影响等方面,开展大渡河流域径流预报不确定性溯源分析,识别影响径流预报不确定性的主要因素,并提出了预报不确定性降低控制方法。在模型输入方面,引入气象降雨数据,并结合协-克里金插值处理以提高降雨输入质量;在模型结构及参数方面,针对流域上游存在的融雪径流,构建了新安江-融雪径流预报耦合模型,并依据季节不同采用不同的模型参数;在预报误差校正方面,采用动态系统响应曲线修正方法进行终端预报误差校正。应用结果表明:无论是上游的丹巴流域还是中下游的毛头码流域,通过采用不确定性降低控制措施后,径流深预报合格率达100%,整体预报精度显著提高。