四川省冰雹分布与地形因子关系分析

利用四川省数字高程模型(DEM)和1970—2014年四川省143个气象站点45年冰雹资料,使用相关分析、逐步回归、数字地形分析和分区统计等方法,研究了四川省冰雹分布与地形高程、坡度、坡向、经纬度、地形起伏度及地形切割深度的关系。研究结果表明:四川省冰雹分布有明显的地理分布特征,地形高程、经度、地形起伏度及西北偏西坡向等地形因子是四川省冰雹分布的主要影响因子。建立冰雹与主要地形影响因子的回归方程,模拟四川省冰雹空间分布,结果显示模拟值与实际值分布趋势一致,但模拟数据整体偏小。     

基于GIS的贵州省冰雹分布与地形因子关系分析

使用贵州省1961—2004年84个气象台站44年历史冰雹记录及1:1000000全国数字高程模型(DEM)资料, 采用基于GIS的数字地形分析、分区统计和图像分类方法, 研究了冰雹分布与地形高程、坡向、坡度及地形切割深度的关系。研究表明:地形高程是影响贵州省降雹分布的最主要地形影响因子; 微观地形因子如坡向和坡度对降雹日数的变异并没有显著性影响, 但大范围的地势抬升及暖湿空气的迎风坡有利于降雹; 地形切割深度并不是年平均降雹日数差异的显著影响因子; 纬度位置的不同, 使其受暖湿空气影响程度不同, 热力条件也存在差异, 也是影响平均降雹日数差异的因子之一; 根据3个影响因子建模获得的方程及贵州省冰雹风险分区图, 经统计检验和与历史乡镇降雹资料比较, 具有较好的一致性。     

临夏州冰雹的地形因素

通过对临夏州冰雹天气活动与地形关系的分析,研究了降雹的地形特点和分布特征,初步揭示了地形对冰雹天气的影响作用。分析结果表明,对产生冰雹的突发性系统,地形起到阻挡气流并使其折转汇合、迅速发展的作用,并加速剧烈的垂直运动,使此范围内雹灾严重。     

贵州高原起伏地形下日照时间的时空分布

由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响, 实际起伏地形下的日照时间与水平面上的日照时间有一定差异。该文建立了一种基于数字高程模型 (DEM) 的起伏地形下日照时间的模拟方法, 计算了起伏地形下贵州高原100 m×100 m分辨率日照时间的时空分布。结果表明:坡度、坡向、地形遮蔽对日照时间的影响较大, 实际起伏地形下日照时间的空间分布具有明显地域特征。1月太阳高度角较低, 坡度、坡向的作用非常明显, 地形遮蔽面积较大, 日照时间的空间差异较多, 日照时间为16~142 h, 最大值约为最小值9倍; 7月太阳高度角较高, 地形遮蔽面积相对较小, 日照时间的空间差异相对较少, 日照时间为133~210 h, 最大值为最小值1.6倍, 但由于7月日照时间相对较多, 局地地形对日照时间影响仍明显。4月、10月日照时间及其变化幅度介于1月和7月之间。     

中β尺度地形与贵州冰雹和暴雨的关系

用滤波方法把贵州省中西部地区的地形分解成中β尺度地形场和较大尺度地形场，从中了解到中β度地形的特殊波形及由此而形成的较大纬向梯度与冰雹和暴雨的频繁发生有关；较大尺度地形的纬向和经向梯度与冰讨饭 和暴雨的频繁发生也有一定的关系。从冰雹和暴雨的个例得知，中β尺度地形引起的较大地 上升速度与冰雹的发生及特大暴雨我降水强度的变化密切相关。     

成都市冰雹的时空变化与地形特征分析

利用成都市1984—2012年冰雹日志数据,分析了成都市近30年冰雹发生的时间变化、空间分布和地形特征。结果表明:成都市冰雹主要集中在春夏之交的5月和受副高阻塞型系统影响的8月,发生时间集中在13:00—20:00。每年的冰雹日数在2004年前呈增加,最多时为8次,之后呈下降特点。东部的龙门山带降雹次数最多,受沱江水系的影响主要分布在官仓、柏合和书房,而北部和西南部降雹次数较少;主要受白马河水系影响,分布隆丰、安德和西崃区域。     

地形对夏季冰雹事件时空分布的影响研究

从北京地区冰雹事件的时空分布特征出发,结合典型的天气个例,研究了地形热力和动力作用与强对流生成环境、降雹落区、移动方向和演变特征之间的关系。结果表明:北京地区降雹事件主要集中在北部山区,降雹时间一般出现在午后,可能与山区与平原地区之间,白天形成强烈的热力差异造成的不稳定以及由此产生的局地流场强迫有密切关系:1)在一定条件下(例如“焚风效应”等),午后山区的实际气温有可能接近甚至明显高于平原地区,为强对流天气系统在山区发展提供了更有利的热力不稳定条件;2)午后由山区指向平原的扰动温度梯度是造成低空垂直切变的强迫源。扰动温度梯度越大,低空垂直切变越强———即动力不稳定越强,因此,对流最旺盛(形成降雹)的地点往往出现在扰动温度梯度最大而不是地面气温最高的地方;3)地形热力环流和动力强迫构成的上升运动有利于强对流系统的启动。     

复杂地形下冰雹预报的数值试验研究

根据威宁地区的地形、气候特征，建立三维冰雹云数值模式，对冰雹研究有一定参考价值。     

贵州高原起伏地形下可照时间的时空分布

该文建立一种基于数字高程模型(DEM)的起伏地形下可照时间模拟方法;在此基础上得到起伏地形下贵州高原100m×100m分辨率的可照时间的时空分布。结果表明:地形遮蔽对可照时间的影响较大,要大于纬度的影响。由于坡度坡向等局地地形因子的影响,使起伏地形下的可照时间空间差异明显。贵州高原起伏地形下1月可照时间为155.0~320.3h,1月太阳高度角较低,地形遮蔽面积较大,可照时间的空间分布具有明显的地域分布特征。7月可照时间为337.7~423.7h,7月太阳高度角较高,地形遮蔽面积较小,地域差异比1月小得多,呈明显的纬向分布。贵州高原起伏地形下年可照时间为2692.7~4367.5h,最大值是最小值的1.6倍,且纬向分布并不明显。     

一次冰雹天气的数值模拟及地形敏感性试验研究

利用中尺度模式对2020年3月23日贵州一次强冰雹天气过程进行了数值模拟研究,并与观测的雷达回波、卫星反演结果和冰雹落区进行比较,在此基础上探讨了地形对冰雹云的影响。地形敏感性试验结果表明,地形的变化会改变降雹的空间分布,地形增高会导致贵州西部偏南风增强,加强辐合,降雹前期垂直速度迅速升高,输送更多的过冷水,使雪晶、霰含量增加,有利于雹云的发展增强和冰雹的形成,使地面累积降雹量增加,地形降低反之。     

基于辽宁省数字高程模型的坡地资源分级

土地的坡度和高程是决定耕地质量与合理利用的重要因素,对合理规划土地用途尤其是退耕还林还草具有重要意义。数字高程模型(DEM)为土地资源调查、退耕还林还草工程的实施提供了有效的辅助工具。依托ArcGIS软件平台,利用辽宁省1∶250000比例尺的地形图,建立空间分辨率为100 m的数字高程模型,基于DEM完成了辽宁省坡地资源信息的提取与分级,并对坡地资源的利用规划进行分析,为辽宁省土地规划和生态省建设提供了自动、客观、高精度的基础数据资料。     

基于GIS的数值预报降水产品精细化方法研究

以中尺度数值预报模式MM5为基础,将其降水预报结果提供给地理信息系统ArcInfo平台,各气象站点降水预报结果被转换成数据点图层,然后通过样条插值法生成网格图层,再与具有甘肃省、市、县级边界以及各县乡镇点位置的基础数据图层叠加,用不同颜色表示预报降水量级的大小,最后分区、县及落点三级标准分别生成甘肃降水预报精细化产品。通过实例检验,表明该产品无论在降水分布、量级,还是降水趋势的预报上均与实况基本吻合,对过程降水、局地强对流天气及定点、定量、定时降水预报均有一定的参考价值。这样,将降水预报产品与地理信息系统GIS相结合,不但实现了甘肃降水预报产品的数字化和可视化,而且精度高、效果好。     

基于GIS的沙澧河流域面雨量算法对比分析

为了获取更客观有效的沙澧河流域面雨量计算方法,提高暴雨强度和落区监测与预报的准确率,利用ArcGIS9.3中的空间分析功能,以沙澧河流域1∶25万地理信息数据、16个气象站和217个加密自动雨量观测站的实况雨量资料为背景数据库,选取反距离加权算法、克里金算法、样条函数算法、泰森多边形算法,对沙澧河流域6个分片区的面雨量进行计算,并对计算结果进行了对比分析。结果表明,面雨量计算精度与雨量观测站密度与分布、降雨强度有关。其中,克里金算法计算的流域面雨量精度较高,更适合于整个沙澧河流域面雨量的计算;其次是泰森多边形算法和反距离加权算法,样条函数法算法应用效果较差。当雨量站点分布密集且比较均匀、降水空间分布均匀时,4种算法均适用于面雨量的计算,其中以克里金算法计算的面雨量使用效果最好;当雨量站点分布密集且比较均匀,降雨强度大,降水空间分布不均匀时,反距离加权算法、克里金算法、泰森多边形算法均适用于流域面雨量的计算,其中以泰森多边形算法计算的面雨量效果最好,样条函数法算法不适用此情况下面雨量的计算。当雨量站点分布密集且比较均匀、降水空间分布均匀时,计算的面雨量较站点或降水空间分布不均匀时计算的面雨量更接近实际情况。     

基于GIS的闪电参数查询系统设计与实现

基于.NET4.0开发环境、MapX5.0组件技术和SQL Server数据库开发与应用技术,利用C#编程语言,设计了闪电参数可视化查询系统.该系统将闪电定位资料与地理信息相结合,实现了地理信息的查询和编辑、原始闪电数据的存储和管理、闪电参数的查询和分析、专题图绘制和输出等功能.以武汉"1+8"城市圈（武汉市、孝感市、天门市、潜江市、仙桃市、咸宁市、鄂州市、黄石市、黄冈市）为例,展示了闪电参数查询、专题图绘制、测量工具和闪电发生位置以及雷电流强度分布查询的应用结果.     

基于DEM修订的新疆区域气温空间插值精度优化研究

为研究新疆地区气温的空间变异性,以新疆66个国家气象台站1981—2010年月平均气温和30 m空间分辨率DEM数据为基础,采用传统插值法、基于DEM多元线性回归插值和基于DEM修正的空间插值方法对新疆区域气温数据进行栅格化,并分析年平均气温与海拔的相关关系。通过采用反距离权重法(IDW),普通克里格法(Kriging),样条函数法(Spline)和趋势面分析法(Trend)4种空间插值方法对气象要素进行直接插值、气温多元回归模型残差结果插值、基于DEM修正插值对比分析。通过针对插值方法进行基于MAE和RMSIE的交叉验证,结果表明传统插值方法、基于多元线性回归和基于DEM修正4种空间插值精度均为IDWKrigingSplineTrend。反距离权重(IDW)空间插值方法最优,基于DEM修正IDW插值、基于多元线性回归IDW插值与传统IDW插值精度分别是0.039、0.477、1.038,插值结果客观的表达了新疆区域气温随空间梯度的变化趋势。     

基于GIS长江中游气象水文预报系统的设计

分析了GIS技术在气象和水文领域的应用现状,探讨了气象与水文综合预报业务对地理信息系统的特殊需求,提出了将气象与水文信息相融合、气象水文信息与GIS有机结合的系统设计思路,明确了基于GIS气象水文预报系统的目标、结构和功能。     

基于ArcView的水资源数据库系统的设计与实现

利用TM陆地卫星资料提取辽宁省水资源数据信息,应用地理信息系统软件ArcView,建立了辽宁省水资源数据库系统。通过对地表水、水利工程数据库的建立与基础数据的管理,实现了水资源空间与属性数据的显示、查询、统计分析等功能。     

基于雷达特征参数的贵州中西部雹云单体跃增特征分析

利用2016-2019年贵州省人工影响天气作业站点上报信息、市（州）的灾情快报,以及毕节、贵阳、兴义3部新一代多普勒天气雷达资料等,分析贵州中西部7个具有多阶跃增特征的雹云单体的雷达参数演变特征,研究发现：（1）二阶跃增冰雹云演变呈发展-跃增-降雹-减弱-再发展-跃增-降雹的趋势;（2）降雹时刻,雹云的最大反射率因子（MaxREF）、45dBz回波高度（H45dBz）、回波顶高（H0dBz）、垂直累积液态水含量（VIL）平均值分别为63.4 dBz、7.55km、12.01km、39.08 kg/m2;大冰雹对应的MaxREF和VIL较小冰雹更大,大冰雹、小冰雹的H45dBz差别不大,大冰雹对应的H0dBz反而小于小冰雹;（3）冰雹发生前,MaxREF、H45dBz、H0dBz和VIL两个体扫间平均最大跃变分别为：5.89 dBz、2.19km、2.82km、17.5 kg/m2,跃变现象的出现比冰雹发生时刻平均提前21.4、22.2、28、28.8min,可以作为冰雹发生前的重要判断依据。     

青海省东北部近41a降雹持续时间时空分布特征及影响因子研究

利用青海省东北部11个地面观测站1980-2020年的降雹和高空资料,分析了降雹持续时间的时空分布及海拔、气温、相对湿度、0°和-20°高度层变化对降雹持续时间的影响。结果表明：近41a青海省东北部站点平均单次降雹持续时间的最大值出现在化隆县,高达9 min,最小值出现在同仁县,仅为4.89 min;年平均降雹持续时间以0.9 mim/10a趋势下降,持续时间小于9 min频率最高,占总观测次数的73.55 %;降雹持续时间月变化明显,日变化呈单峰型,峰值出现在午后16时,占总降雹累计持续时间的19.12 %;降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关,相关系数高达0.81(通过α=0.05显著性检验);降雹持续时间的减少与平均气温升高、0 ℃和-20 ℃层高度升高、气温日较差及相对湿度的减小相关。     

基于GIS技术的武威市山洪灾害风险区划初探

应用1971～2012年武威市各乡镇山洪灾害调查记录,以及武威市内78个区域气象站和4个自动气象站2008～2012年5-9月降水资料,通过对山洪灾害形成的动力条件、孕灾环境、降水背景的分析,确定临界雨量、地形因子、河网密度、汛期雨量、汛期降水日数、汛期中雨日数、汛期大雨日数为影响山洪灾害形成的主要因子,采用主成分分析方法建立武威市山洪灾害区模型。在ArcGIS软件的支持下,对各影响因子进行空间插值、栅格图层计算等操作,将武威市分为山洪灾害高发区、易发区、一般区和低发区4类,初步探索了武威市山洪灾害分布区划。分析表明,武威市山洪灾害由东南向西北递减,南部天祝县呈高发区,易发区主要在南部古浪县,中部平原凉州区为一般区,北部荒漠带民勤极少能形成山洪灾害,为低发区。