基于水汽因子的中国中东部区域TRMM降水产品降尺度研究

发布时间：2020-11-13 04:11

　　 精细化的降水产品是洪水预报、生态研究和气候模式等所需要的重要基础数据。然而不论是基于实测站点降水插值还是模式输出的面降水量产品均存在数据精度低、空间分辨率不高的问题。TRMM等遥感反演降水产品的出现一定程度上解决了降雨量数据空间不连续的问题,提供了精度高、空间连续的降水产品。然而在对数据分辨率和精度要求更高的水文、气象等研究中,0.25°空间分辨率的TRMM仍不能满足业务需求,为解决上述问题,本文在前人研究基础上将MOD05加入TRMM统计降尺度模型,对研究区TRMM进行降尺度研究,得到分辨率为lkm×lkm的TRMM降水产品。本文以中国中东部区域(98°E-135°E, 17°N-50°N)为研究范围,以RS、GIS技术为支撑,以气象站点观测数据为真值,首先利用MODIS level 2大气产品MOD05近红外波段数据(以下简称MOD05)得到了中国区域2001-2010年1、4、7、10月的水汽含量空间分布,然后联合地面和探空资料对MOD05进行订正,以获得更加精确的中国水汽含量空间分布状况。在前人研究基础上,构建基于经度、纬度、海拔高度、cos(θ-β)×sin 2a(a为坡度,θ为风向,β为坡向)、MOD05的降尺度模型,对TRMM降水产品进行统计降尺度;并与基于经度、纬度、海拔高度、cos(0 -β)× sin 2a、NDVI因子的降尺度模型做比较,得出最优模型,进而得到高精度、高分辨率的中国区域面降水数据;在既有模型基础上,探究了降水转化效率的大小对模型精度的影响,研究的主要结论为如下:(1) 总体上MOD05数据空间分辨率高、数据精度也较好,能刻画复杂地形下的水汽含量空间分布情况,适合研究大范围的水汽含量空间分布情况,但是数据精度存在系统性偏低,偏低程度由中国西北部向东南逐渐扩大;从时间上看,在1、4、7、10四个典型月中,1月反演效果最好,7月反演数据低估现象明显,4月和10月反演效果居中;由地面水汽压资料计算得到的水汽含量与探空资料值较为接近;联合地面和探空资料,利用拟合法和插值法两种订正方法订正后的MOD05数据精度均有大幅度的提高,其中插值法的订正效果略好。(2) MOD05降尺度模型效果和NDVI降尺度模型效果均明显好于TRMM原始数据精度,其中1月两模型估算精度较TRMM原始数据提升最明显,7月提升效果一般,4、10月提升效果居中。总体上来看,MOD05降尺度模型效果好于NDVI降尺度模型效果。其中,1、7、10月MOD05降尺度模型精度较NDVI降尺度模型精度均有一定程度的提高,4月提升效果不明显。(3) 在降水转化效率低的局地地区,MOD05降尺度模型的估算结果精度略低于NDVI降尺度模型结果。在进行小区域的降尺度研究中,有必要对该区域降水转换效率进行探讨,以确定合适的降尺度模型。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P457.6
【部分图文】：

不包括台湾及周边岛屿、南海诸岛以及５０°Ｎ以北的东北地区（以下均??简称为中国中东部区域）。研究区境内中西部以山地为主，东部则以平原和丘??陵为主，地势为西高东低，呈三级阶梯逐级递减（见图２－１）。??？?ｇ?？：??參?？?？?？??：；?／?？?＇??鱗??ｍｍｍ??？？？？?＜ＩＣ：?１７??中位》米??图２－１研宄区地形及气象站点图??８??

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本文使用ＴＲＭＭ?－３Ｂ４３月降水产品作为研宄所需数据。数据下载地址??ｈｔｔｐ：／／ｍｉｒａｄｏｒ．ｇｓｆｃ．ｎａｓａ．ｇｏｖ，空间分辨率为?０．２５°ｘ?〇．２５°。利用?ＥＮＶＩ?平台对其进??行预处理，图２－４为研宄区２００１－２０１０年多年平均１、４、７、１０月ＴＲＭＭ降水??空间分布。??ＩＩ??
【参考文献】

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本文编号：2881706