中国区域地理、地形因子对降水分布影响的估算和分析

不同与以往基于最小二乘的多元线性回归方法，本文首次尝试将新型的第二代回归分析方法——偏最小二乘回归分析方法应用到中国区域的降水建模中．利用区域内394个气象观测站建站到2000年45年(及以上)的降水资料，建立了一个简单的年、季降水量和地理、地形因子(包括纬度、经度、地形高程、坡度、坡向和遮蔽度)的关系模型，估算了区域降水量中地理、地形的影响部分，并分析了这种影响的特征．结果表明，用此方法建立的模型能够解释70%以上的因变量的变异，相关系数基本都在0.84以上，经交叉有效性检验，模型的回归效果较显著．分析表明，在多元线性回归不适用的情况下，本文基于偏最小二乘法的简单模型能够比较准确地定性、定量地再现实际降水分布．     

多源遥感数据的降水空间降尺度研究——以川渝地区为例

大量研究表明,通过传统地面气象站点实测的单点数据,不能有效地反映降水的空间变化特征。目前,以遥感数据获取的降水产品已得到了广泛的应用,但在地形地势复杂区域,遥感降水产品的空间分辨率与数据精度等方面仍然存在着极大的不足。因此,本文以四川重庆(川渝)地区为例,通过建立降水产品降尺度算法,以实现降水产品的降尺度估算,提高降水数据的空间分辨率。依据在不同尺度下(0.25°、0.50°、0.75°和1.00°),TRMM 3B43、地理因子,以及MOD13A3(NDVI)之间存在的相关关系,构建了多元回归模型。通过对比这4种尺度下的回归模型,选择其中精度最高的作为最终的降尺度算法,然后再把这种降尺度算法应用到1 km分辨率下进行降水估算。进一步,以区域差异分析(GDA)和区域比率分析法(GRA)对降尺度估算的降水数据进行校正,并结合部分地面气象站点实测的降水数据进行验证。验证结果表明:降尺度算法是可靠的,能有效提升降水产品的空间分辨率,同时GDA和GRA校正方法能减小误差,进一步提升降水估算的精度,满足区域地表过程应用的需求。     

地形对青藏高原丰枯水年雨季降水量空间分布的影响

采用高分辨率的3"数字高程模型及青藏高原东部102个常规气象观测站5～9月份的降水量资料,根据降水随高度分布将站点分为三类,再采用多元逐步回归的方法,建立了青藏高原40年(1961-2000年)逐年雨季降水量与经度、纬度、海拔、坡度、坡向、开放度等6个地理、地形因子关系模型,并以此为基础,分析了三类区域在丰枯水年里的因子系数的变化规律.结果表明,此法建立的关于高原降水量与诸因子之间方程的相关性显著,相对误差20%,平均相对误差4.4%,估算模型的相关系数均通过0.05的显著性检验;海拔低于1 400 m的第一类区域,主要受地形高度和开放度等局地地形的影响,来改变旱涝年的降水分布特征,海拔高度大于3 600 m的第三类区域,主要受开放度和坡度的影响,其他区域主要受地形的海拔、经度和开放度等局地地形的影响;高原季风是影响第三类区域水汽分布的主要因素,在季风加强时,开放度和经度的影响也随着加强,而坡度和海拔的影响减弱,从而使得水汽的局地性分布特征增强,东西分布差异加大,相应地局地降水分布特征加强,东西差异加大.地理地形因子影响大气的水汽输送和大气的垂直运动,从而导致其对空间降水分配的差异.     

偏最小二乘回归方法在地理与经济的相关性分析中的应用研究

在建立地理因子库和经济因子库的基础上 ,利用偏最小二乘回归方法对地理因子与经济因子进行了回归建模 ,并把得到的回归系数用来解释两类因子之间的相关关系 ,达到了对地理要素和国民经济指标之间的相关关系定量化研究之目的。     

基于决策树方法的区域可达性研究——以浙江省为例

本文以浙江省为研究区,在筛选并提取主要地理因子、计算主要城市节点可达性并利用Kriging插值方法获取可达性扩散表面的基础上,通过空间叠加将可达性与地理因子进行有效叠合,并采用空间采样方法获取采样数据,构造训练集。最后利用J48决策树算法对训练集进行归纳学习,构建并分析决策树,从而解释可达性与地理因子之间的相关模式。     

西藏地区复杂地形下的降水空间分布估算模型

本文提供了一个描述西藏地区年、季降水量空间分布的估算模型.利用卫星遥测数字化地形高程资料和西藏地区仅有的27个常规气象站的多年平均降水整编资料,根据地形坡向站点分为三类.再采用多元逐步回归方法,建立西藏地区的年、季降水量和经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向、遮蔽度等6个地理、地形因子之间的关系模型,估算西藏地区降水量的空间分布.结果表明,此方法建立的关于西藏地区降水量与诸因子之间方程的相关性显著,平均绝对误差、相对误差分别为093mm和116%,对估算模型进行F检验,均通过置信度为095的相关检验,回归效果较显著.分析表明估算降水能够定量、定性地再现西藏地区的实际降水分布.     

用地理因子模拟年度极端最低气温模式的探讨

利用福建省66个台站所处的纬度、海拔高度、离海距和观测站与周围的相对高度差等地理因子建立推算年度极端最低气温平均值的模式。     

引入低纬高原复杂地形因子的气象要素精细化估算模型

低纬高原地区的气象要素变化除了受大气环流因子的影响外,高程、坡度、坡向等地理因子的作用不可忽视.以云南省为例,应用云南省125个气象站的降水、温度、露点温度等气象资料,与各站点的经度、纬度、高程、坡向、坡度等地理因子建立关系模型,运用多元回归方法,求得回归系数,代入随机抽取的检验站点的地理因子回归方程式中,得出拟合量,...     

藏北高寒草原紫花针茅根系碳氮磷生态化学计量学特征

植物碳(C)、氮(N)和磷(P)元素平衡是当前生物地球化学循环和全球变化生态学研究的热点和焦点。以往关于植物营养元素的研究多集中于植物叶片水平,而对植物根系元素的研究较少。为此,沿藏北高寒草原安多-那曲-班戈-申扎-尼玛-改则-革吉-噶尔样带,在34个样点采集优势物种紫花针茅(Stipa purpurea)根系样品,分析其C、N和P元素含量及其相互比值与环境因子的关系。研究结果显示:紫花针茅根系C、N和P含量变化范围分别为357.17~458.99 mg/g,6.49~16.42 mg/g,和0.22~0.77 mg/g;紫花针茅根系N含量与全球植物根系平均值基本一致,但是其根系P含量低于全球平均值;紫花针茅根系C∶N∶P生态化学计量学特征受纬度、经度、生长季降水量、土壤磷含量的影响较为显著,而海拔、生长季均温和土壤氮含量对其影响则不显著。紫花针茅通过对高寒环境因子的长期适应,其根系C∶N∶P生态化学计量学特征已经形成了一定的空间分布格局。研究结果有助于揭示极端环境下植物对营养物质的分配和利用策略,为应对未来气候变化对高寒生态系统的影响提供参考。     

青藏高原夏季凝结潜热时空分布特征分析

结合青藏高原东部3″DEM和102个气象站46年(1961—2006)5—9月的降水资料,根据降水随高度分布,将站点分为三类,采用多元回归的方法,建立逐年雨季降水量估算模型,并估算和分析了46a的雨季凝结潜热。结果表明:降水量估算模型的相关性显著,基本都通过0.05的信度检验值0.69、0.82、0.90;高原东部雨季凝结潜热分布极不均匀,表现为东南多西北少的特征,凝结潜热总量变化在18.1×1020～26.8×1020J,并且有波动中增加的趋势;采用EOF分解和REOF分区,将高原东部划分为5个气候区,区域凝结潜热年际变化和第A、B、E区的凝结潜热变化有一致性,而与北坡第C、D区凝结潜热相差很大。由于高度、经度、坡度等对低海拔区降水的正调节作用,使得该区域的凝结潜热自20世纪90年代之后逐渐降低;坡向对高海拔区域降水的正调节作用,纬度对降水的负调节作用,使得该区域的凝结潜热有逐渐增加的趋势。