如何獲得高精準度的降水數據是氣象與水文及其他相關科技領域中的一個重要研究方向,同時降水信息也是自然災害防護工作和水文分析預報工作研究的重要基礎。多年以來降水數據的獲取主要依賴于地面氣象觀測站,但氣象站數據多是在其行業(yè)內部被運用,普通科研工作者若獲得高時空精度的氣象數據并不容易,因此衛(wèi)星探測降水的技術就成為人們關注的重點。衛(wèi)星技術開始于上個世紀的六十年代,至今雖只有半個多世紀的時間,但是卻在短時間內實現了飛躍式的發(fā)展。利用衛(wèi)星獲得高時空分辨率的降水數據已是完全可能實現的事情,目前有超過十種衛(wèi)星可以提供降水數據,但是衛(wèi)星數據仍然存在較大問題,例如其精度,只能做到接近地面雨量計的值,不能達到可取代雨量計的精度。目前衛(wèi)星反演降水產品能夠達到0.25°*0.25°,空間上約25km,這樣的精度對降水而言仍然偏大,因此如何在缺少雨量計數據、衛(wèi)星數據又不能達到應用要求的情況下獲得高質量的降水數據就成為一個值得研究的課題。本文將研究三種衛(wèi)星反演降水數據在四川省的運用效果,分別為:CMORPH（Climate Prediction Center’s MORPHing technique,氣候預測中心算法... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 降水探測方法的背景
        1.1.2 降水研究的意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 國外研究現狀
            1.2.1.1 衛(wèi)星反演降水精度的研究現狀
            1.2.1.2 衛(wèi)星反演降水數據降尺度的研究現狀
            1.2.1.3 衛(wèi)星反演降水數據融合的研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
            1.2.2.1 典型衛(wèi)星反演降水數據精度的評估研究現狀
            1.2.2.2 降尺度衛(wèi)星反演降水方法的研究現狀
            1.2.2.3 衛(wèi)星融合降水數據的發(fā)展現狀
    1.3 相關研究中存在的主要問題
    1.4 研究數據的介紹
        1.4.1 所用數據概述
        1.4.2 衛(wèi)星數據介紹
            1.4.2.1 CMORPH數據介紹
            1.4.2.2 TRMM3B42 V6數據介紹
            1.4.2.3 PERSIANN數據介紹
    1.5 本文研究目標和技術路線
        1.5.1 研究目標
        1.5.2 技術路線
2 四川省多年降水的時空分布變化特征
    2.1 研究區(qū)域
    2.2 研究資料
    2.3 四川省多年降水數據的時空分布變化特征
        2.3.1 降水天數的特征
        2.3.2 每日平均降水量空間分布變化特征
    2.4 降水信息與地理因子的相關性分析
    2.5 降水距平的變化特征
        2.5.1 多年降水距平的計算方法
        2.5.2 四川東部降水距平變化特點
        2.5.3 四川西部降水距平變化特點
        2.5.4 降水年變化率和趨勢系數
        2.5.5 多年降水的空間分布變化趨勢
    2.6 本章小結
3 衛(wèi)星反演降水數據在四川省的精度驗證分析
    3.1 精度驗證方法及參數介紹
    3.2 不同時間尺度的衛(wèi)星反演降水數據的精度評估
        3.2.1 三小時尺度的衛(wèi)星反演降水數據的精度評估
        3.2.2 逐日尺度的衛(wèi)星反演降水數據的精度評估
        3.2.3 逐月尺度的衛(wèi)星反演降水數據的精度評估
    3.3 衛(wèi)星反演降水隨時間的變化趨勢研究
    3.4 區(qū)域性降水空間分布的變化趨勢
    3.5 衛(wèi)星反演降水數據對降水事件記錄的驗證
    3.6 本章小結
4 基于衛(wèi)星反演降水數據的空間降尺度研究
    4.1 利用降尺度方法提升降水分辨率的原因
    4.2 降水與植被指數的響應關系
    4.3 降尺度方法介紹
    4.4 衛(wèi)星反演降水數據降尺度的結果與分析
        4.4.1 2013 年降尺度結果分析
        4.4.2 2014 年降尺度結果分析
        4.4.3 2015 年降尺度結果分析
    4.5 降尺度數據精度檢驗
        4.5.1 降尺度數據與雨量計數據的參數檢驗
        4.5.2 降尺度數據與雨量計數據散點圖分析
    4.6 本章小結
5 衛(wèi)星反演降水產品與地面實測降水數據的融合研究
    5.1 衛(wèi)星反演降水產品與地面實測降水數據的融合方法
        5.1.1 經驗分析法
        5.1.2 最小二乘法
        5.1.3 最優(yōu)插值法
        5.1.4 卡爾曼濾波法
        5.1.5 本文所用的融合方法
            5.1.5.1 地理加權回歸（GWR）
            5.1.5.2 加法模型
            5.1.5.3 乘法模型
            5.1.5.4 降水背景場的生產
            5.1.5.5 背景場殘差與比例因子的計算
            5.1.5.6 回歸參數的計算
    5.2 基于加法模型的融合產品在空間上的分布特征
        5.2.1 CMORPH加法融合產品的空間分布特征
        5.2.2 TRMM加法融合產品的空間分布特征
        5.2.3 PERSIANN加法融合產品的空間分布特征
    5.3 基于乘法模型的融合產品在空間上的分布特征
        5.3.1 CMORPH乘法融合產品的空間分布特征
        5.3.2 TRMM乘法融合產品的空間分布特征
        5.3.3 PERSIANN乘法融合產品的空間分布特征
    5.4 本章小結
6 融合衛(wèi)星反演降水數據的交叉驗證
    6.1 CMORPH衛(wèi)星反演降水融合結果交叉檢驗
    6.2 TRMM衛(wèi)星反演降水融合結果交叉檢驗
    6.3 PERSIANN衛(wèi)星反演降水融合結果交叉檢驗
    6.4 融合結果誤差的空間分布
    6.5 本章小結
7 結論與展望
    7.1 主要研究成果
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 研究的不足與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]四川省2013年夏季衛(wèi)星降雨數據的對比研究[J]. 楊星,王永前,劉志紅.  高原氣象. 2016(04)
[2]基于TRMM 3B43數據的川西高原月降水量空間降尺度模擬[J]. 鄭杰,閭利,馮文蘭,涂坤.  中國農業(yè)氣象. 2016(02)
[3]土壤介電常數-含水量關系模型研究[J]. 康學遠,林琳,劉義佳,史良勝.  中國農村水利水電. 2015(08)
[4]2013年4—10月我國主要暴雨天氣過程簡述[J]. 張芳華,陳濤,徐珺,高輝.  暴雨災害. 2014(01)
[5]2001-2010年石羊河流域上游TRMM降水資料的降尺度研究[J]. 馬金輝,屈創(chuàng),張海筱,夏燕秋.  地理科學進展. 2013(09)
[6]四套降水資料在喀喇昆侖山葉爾羌河上游流域的適用性分析[J]. 闞寶云,蘇鳳閣,童凱,張磊磊.  冰川凍土. 2013(03)
[7]Accuracy and spatio-temporal variation of high resolution satellite rainfall estimate over the Ganjiang River Basin[J]. HU QingFang,YANG DaWen,WANG YinTang,YANG HanBo.  Science China（Technological Sciences）. 2013(04)
[8]中國區(qū)域小時降水量融合產品的質量評估[J]. 沈艷,潘旸,宇婧婧,趙平,周自江.  大氣科學學報. 2013(01)
[9]舟曲泥石流天氣過程中云團合并的衛(wèi)星觀測[J]. 黃勇,覃丹宇.  應用氣象學報. 2013(01)
[10]地理學第一定律之爭及其對地理學理論建設的啟示[J]. 孫俊,潘玉君,和瑞芳,劉海琴,常楠靜,劉樹芬,李會仙.  地理研究. 2012(10)

博士論文
[1]基于多源信息的降水空間估計及其水文應用研究[D]. 胡慶芳.清華大學 2013

碩士論文
[1]多源遙感數據的降水空間降尺度研究及其應用[D]. 嵇濤.重慶師范大學 2014
[2]氣象要素時空插值方法研究[D]. 彭思嶺.中南大學 2010



本文編號：3055702