基于gwr模型的陕西秦巴山区trmm降水数据降尺度研究_曾昭昭.pdf

第40 卷 第1期 Vol. 40 No. 1 2017 年1月 ARID LAND GEOGRAPHY Jan. 2017 基于GWR模型的陕西秦巴山区TRMM② 降水数据降尺度研究 曾昭昭， 王晓峰， 任 亮 （陕西师范大学旅游与环境学院，陕西 西安 710119 ） 摘 要： 应用TRMM 降水数据，进行国内典型区域降尺度相关研究，可弥补应用气象站点数据研 究带来的局限。以陕西秦巴山区为研究区，基于TRMM 降水数据和NDVI 数据，应用GWR 模型和 比例指数，获得GWR 年、月降尺度数据并进行检验，最后分析地形对降尺度结果的影响。结果表 明：获得的1 km 分辨率的GWR 降尺度降水数据，具有较强的细节表现能力；降尺度数据与实测降 水数据年尺度上相关系数为0.88 ，月为0.93 ，相关性较好；与TRMM 原始数据对比，降尺度结果降 水值略小，整体低估降水；区内秦岭山地GWR 降尺度结果精度变化幅度最小，相似地形条件下，海 拔越高，GWR 降尺度结果表现越好；采用GWR 模型进行秦巴山区TRMM 降水数据的降尺度研究， 具有较强的适用性。 关 键 词： TRMM 降水数据；NDVI ；GWR 模型；降尺度；陕西秦巴山区 中图分类号： P426.61 文献标识码：A 文章编号：1000-6060（2017 ）01-0026-11（26 ～36） DOI:10.13826/65-1103/x.2017.01.004 降水作为全球地表物质交换、生态系统、水文 降水研究和应用要求［4-8］。山区降水丰富，且多为河 循环等过程的基础组成部分［1］，在各种时空尺度的 流发源地，对其降水研究日益增多。但山区地形复 大气过程中扮演着极为重要的角色。降水数据被 杂，气象站点稀疏、分布不均且观测数据不连续，导 广泛应用水文、气象等方面的研究，是诸多研究过 致数据获取困难，遥感卫星资料在一定程度上缓解 程的必要数据。近年来，气象站点实测降水受到站 了这一问题，但对于小尺度的山区降水研究而言， 点较少、分布不均以及观测连续性的影响，常无法 TRMM 降水数据的空间精度无法满足需求，因此， 满足实际研究与应用的精度需求，而气象卫星数据 有必要对TRMM 降水数据进行降尺度研究。 覆盖范围广、观测时间连续、时空分辨率较高，能便 目前动力降尺度法和统计降尺度法应用较为 利地提供精确降水数据，正被逐步引入水文气象相 广泛［9 ］。其中统计降尺度法因计算量较小，便于操 关研究中［2 ］ 作等优势而成为研究重点［10］ ［11］ 。 。IMMERZEEL 等 在 TRMM （Tropical Rainfall Measuring Mission ）卫 伊比里亚半岛通过建立TRMM 降水数据与NDVI 星由美国宇航局和日本国家空间发展局共同研制， 之间的回归模型，对区域内降水进行降尺度研究并 其目的是通过研究热带地区的降雨量和潜热来进 获得1 km 空间分辨率的降水数据。JIA 等［12］ 在此基 一步了解全球能量和水循环［3 ］。目前，国内外学者 础上，引入DEM 数据，构建TRMM 数据与NDVI 、 在不同气候区、不同时空尺度对TRMM 数据进行精 DEM 的多元线性回归模型，从而将柴达木盆地的降 度检验，通过与站点实测数据进行对比，探讨 水数据精度提高至1 km 空间分辨率。刘小婵等［13］ TRMM