人人高原降水量空间插值分析.pdfVIP

第３８卷第２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 人　 民　 黄　 河　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２ 　 　 ２０１６年２月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＹＥＬＬＯＷ　 ＲＩＶＥＲ　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｆｅｂ．，２０１６　 　 【水文泥沙】 山西高原降水量空间插值分析 １ １ １ ２ １ 程　 朋 ，张　 珺 ，张　 茹 ，闫美芳 ，任鸿瑞 （１．太原理工大学测绘科学与技术系，山西太原０３００２４； ２．太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原０３００２４） 摘　 要：利用山西高原及其周边２７个国家气象台站１９８１—２００５年的降水资料，采用反距离权重法、全局多项式法、局部 多项式法、径向基函数法、样条函数法、趋势面法、普通克里金法与经验贝叶斯克里金法共８种插值方法进行了空间插 值，使用留一法交叉检验了不同方法的插值精度，并分析了山西高原年均降水量的空间分布特征。 结果表明：①径向基 函数法具有最佳的插值精度，其平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差分别为２５．１ｍｍ、５．７％、３１．４ ｍｍ；②各种插值 方法按精度高低的排序依次为径向基函数法、样条函数法、趋势面法、普通克里金法、局部多项式法、全局多项式法、经验 贝叶斯克里金法、反距离权重法；③山西高原降水量空间分布具有明显的地域性规律，一方面表现为由东南向西北递减， 另一方面表现为东部太行山和西部吕梁山的降水量大于中部汾河谷地的。 关键词： 分布规律； 空间插值； 降水量； 山西高原 中图分类号： ＴＶ２１１．１；Ｐ２０８　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃１３７９．２０１６．０２．００７ ２ 　 　 山西高原位于黄土高原东翼，地形复杂、河谷纵 泛覆盖的山地高原，总面积约为 １５．６３ 万 ｋｍ 。 高原 横，地貌类型复杂多样，植被稀疏，水土流失严重。 水 北有恒山，西有吕梁山，东有太行山，中部有汾河贯通 资源是山西高原可持续发展的制约因素，而降水是山 的谷地。 研究区内海拔多在 １５００ ｍ 以上，五台山的 西高原地表及地下水资源的主要补给来源，降水量的 北台叶斗峰海拔最高，为３ ０６１ｍ，垣曲县境内西阳河 ［７］ 多寡直接决定着水资源量的多寡。 因此，准确获取降 入黄河处海拔最低，仅２４５ ｍ 。 山西高原地处大陆 水量的空间分布格局，是分析、评价与管理山西高原水 东岸中纬度的内陆区，属于温带大陆性季风气候区，其 资源的必要前提，对山西高原生态环境治理、地质灾害 独特的地理位置与地貌格局使其既具有纬度地带性气 预报、水土流失评估、水资源调控、水文模型构建以及 候特征，又有垂直地带性气候特征。 气候变化研究都具有非常重要的意义。 ２　 材料与方法 基于气象站点的观测是目前最精确的降水量获取 手段之一。 但是，气象站点观测到的降水数据不能直 ２．１　 数据源 接用于空间区域上的其他位置点，更不能反映较大区 降水数据来自山西高原及其周边２７个国家标准 域的平均状态。 为此，根据可获取的气象站点降水量 气象台站１９８１—２００５年逐日降水观测资料，气象站点 数据进行空间插值计算，实现由点数据到面数据的转