基于GIS的干旱区分布式产汇流过程模拟系统的研建

为了研究分布式水文模型与GIS耦合以及干旱区产汇流过程模拟,采用GDAL(Geospatial Data Abstraction Li-brary,地理空间数据抽象库)对GeoTIFF文件进行操作,结合栅格叠合的空间分析方法及分布式融雪洪水模型,并应用面向对象的思想建立了分布式产汇流过程模拟系统。最后通过在新疆军塘湖流域的模拟应用,结果表明该系统模拟的可靠性和准确性,可以为研究区的水资源综合利用和管理提供重要参考依据。

近10a来新疆夏季最小雪盖变化规律研究

通过对2000—2009年新疆夏季最小雪盖值进行统计分析,研究近10 a来新疆夏季最小雪盖与永久性冰川之间的相对变化幅度,发现从2005年开始全疆大部分地区(州)的夏季最小雪盖出现负增长。此外,通过趋势线方法对近10 a来新疆夏季最小雪盖的变化趋势进行分析,发现只有伊犁、乌鲁木齐、和田、克州的夏季最小雪盖呈增长趋势,其他地区(州)的夏季最小雪盖都呈负增长趋势。最后,通过分析2007—2009年的最小雪盖和10 a来均值的相对变化幅度,发现最小雪盖在北疆地区变化较大,南疆地区只有巴州发生了较大幅度的变化,其余地区(州)在2007—2009年基本稳定,但总的趋势都是向减小的方向发展。总之,近10 a来新疆夏季最小雪盖基本上是朝着减小的方向发展,并呈现一定的规律性。

基于栅格尺度的沙漠化预警模型研究——以塔里木河下游中段区域为例

以塔里木河下游为研究区,基于沙漠化在气候、地表和人文3方面的成因构建沙漠化预警指标体系,并建立预警模型;基于研究区1990年、2000年和2006年的遥感、气候、地表和人文数据,利用ArcGIS对各因子数据进行量化和栅格化处理,通过预警模型实现了研究区3个时期在栅格尺度上(30m×30m)的沙漠化程度分布,分别利用前两期和第3期的结果进行参数修正和验证;在此基础上预测研究区"间歇输水"和"无输水"情况下2015年的沙漠化发展趋势。通过参数修正、预警模型对研究区沙漠化程度分布模拟正确率达90%以上,预警模型适用性较好。间歇输水对塔里木河下游沙漠化逆转起到一定的作用,是防止其完全沙漠化的必要措施,但此逆转作用基本上只局限于沿河道有限范围内,无法彻底改变研究区的沙漠化现状。

基于PCA和BP神经网络的径流预测

径流预测为流域水资源的合理开发利用与统筹配置提供依据。运用多元线性回归、主成分回归、BP神经网络及主成分分析和BP神经网络相结合的方法,对新疆呼图壁河流域石门水文站2009—2011年各月径流量进行预测,并采用相关系数、确定性系数及均方根误差对各模型预测精度进行比较。结果表明:(1)神经网络等智能算法具有高速寻优的能力,对短时间尺度的月径流量的预测结果较好;(2)主成分回归等常规算法能充分反映出某地区径流的年际的稳定性,对全年径流总量的模拟精度较高;(3)主成分分析和BP神经网络相结合的方法,提高了神经网络的收敛速度,同时降低了局部极值的影响,优于简单的BP神经网络,适用于呼图壁河月径流量预测。