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应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以隶属度向量作为预测时的初始状态向量,通过该模型逐年预测了承德市2004—2015年的降水状态,结果与实际情况一致。引入模糊集中的级别特征值公式,并对该公式做出修正。基于马尔可夫链的预测结果,应用修正后的级别特征值公式预测了2004—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在7%以内,初步表明基于模糊聚类和加权马尔可夫链的降水预测模型是合理可行的。 相似文献
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《灌溉排水学报》2017,(12)
根据西安市降雨数据,计算和分析了可利用降雨量特征,并采用线性分析方法、Mann-Kendall法和有序聚类法对西安市1951—2014年可利用降水量进行了趋势和突变分析,建立了西安市可利用降水量加权马尔科夫链预测模型。结果表明,西安市可利用降水量年际变化明显,呈多年丰枯交替变化,但整体为减小趋势,可利用降水量年内主要随季节变化;突变分析表明西安市可利用降水量在1957年、1966年、1974年和1983年发生突变;经过实际值与预测值的对比验证,表明采用滑动平均加权马尔科夫链模型对西安市可利用降水量预测误差较小,并对西安市2015年和2016年可利用降水量进行了预测,预测值分别为100.04 mm和123.43 mm。 相似文献
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沈阳市降水变化特征初步分析 总被引：2，自引：0，他引：2
根据沈阳市1959-2006年的降水资料,进行统计计算和频率分析,探讨了该地区降水时空分布特征及其枯丰变化趋势,总结了沈阳市多年平均降水的变化规律.结果表明:沈阳市多年平均降水量为606.6 mm,其变差系数为0.2,且多年平均降水具有缓慢下降的趋势;降水量年际、年内变化较大,且分配不均匀,汛期降水量(6-9月)大约占全年降水量的60%～9O%,最大一日降水多发生在7、8月份;沈阳市多年平均降水量在空间上分布不均匀,南部地区大于北部地区,具有由南向北逐步减少的趋势. 相似文献
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利用星星哨灌区1954-2009年的降水资料,计算降水距平百分率指标(Pa指数)和标准化降水指标(SPI),划分出灌区历年的干旱等级,研究了灌区各干旱等级的变化情况及发展趋势,并运用权马尔可夫链模型预测了灌区未来6年的降水量。研究结果表明:在星星哨灌区56年间,降水量有明显减少趋势,重旱重涝灾害增多,其中:夏季降水量略呈下降趋势,干旱等级略有上升,且旱涝灾害程度加重;秋季降水量减少明显,干旱等级明显上升,旱灾发生次数增加。预测结果表明:在2010-2015年间,灌区降水量总体呈下降趋势,将对灌区农业生产带来较大影响。 相似文献
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《灌溉排水学报》2018,(12)
根据西安市降雨数据，计算和分析了可利用降雨量特征，并采用线性分析方法、Mann-Kendall法和有序聚类法对西安市1951—2014年可利用降水量进行了趋势和突变分析，建立了西安市可利用降水量加权马尔科夫链预测模型。结果表明，西安市可利用降水量年际变化明显，呈多年丰枯交替变化，但整体为减小趋势，可利用降水量年内主要随季节变化；突变分析表明西安市可利用降水量在1957年、1966年、1974年和1983年发生突变；经过实际值与预测值的对比验证，表明采用滑动平均加权马尔科夫链模型对西安市可利用降水量预测误差较小，并对西安市2015年和2016年可利用降水量进行了预测，预测值分别为100.04 mm和123.43 mm。 相似文献
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《灌溉排水学报》2019,(1)
【目的】提高降雨量预测精度,为农业、水利等相关部门提供决策依据。【方法】鉴于月降雨量时间序列具有显著的多尺度特征,开展了数据驱动下基于模型融合的月降雨量预测研究,应用灰色EGM(1,1)模型和自适应模糊神经网络系统(ANFIS)分别预测了年尺度与月尺度下的月降雨量,采用灰色关联法将2个预测结果进行数据融合。利用澳大利亚维多利亚8个站点降雨数据验证所提出方法,并将预测结果进行了与单一灰色EGM(1,1)、ANFIS、人工神经网络(ANN)、自回归积分滑动平均模型(ARIMA)与聚类回归法(CLR)模型预测结果对比。【结果】模型融合预测结果精度高于单一EGM(1,1)、ANFIS、ANN及ARIMA模型预测结果,并在8个站点中的5个取得了最佳预测效果,其中中部地区(Ballarat和Cape Otway站点)及东部地区(Dookie,Wangaratta和Orbost站)预测均方根误差为28.2～37.2 mm,西部地区(Dimboola,Edenhope和Dunkeld站点)预测均方根误差为20.8～23.4 mm。【结论】所提出的模型融合预测法可行,为月降雨量预测提供了新思路。 相似文献
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本文利用辽阳气象站近50年的降水资料,分析降水量变化规律,运用Z指数法对辽阳市的旱涝等级进行评定。建立旱涝灾害GM(1,1)预测模型,并预测出旱涝出现的年份。 相似文献
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利用GRACE重力卫星观测研究近7年云南省水储量变化 总被引：1，自引：0，他引：1
基于高斯平滑法对2002年8月-2010年6月共计95个月的GRACE RL04数据反演得到云南省水储量数据,结合云南省122个气象台站的月降水、月气温资料,利用趋势分析方法研究了云南省近7年来的水储量时空变化特征。结果表明,水储量的月变幅变化过程与降水的月变化过程具有一致性,从水储量变幅可以反映出云南省2010年特大干旱事件和2005年比较严重的初夏干旱事件。云南省西北部近7年来降水减少,气温升高使得蒸散发量增加,导致该区域的水储量呈减少趋势,但是东南部受降水增加以及人类蓄水等工程的影响,水储量呈增加趋势。同一区域水储量的年内变化趋势在不同季节有所差异,除夏季有效降水量变化趋势与水储量变化趋势不一致之外,其他季节的水储量与有效降水变化趋势一致。 相似文献
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基于CMIP5的18个GCMs模型,通过LARS-WG降尺度模型获得降雨数据,计算了2041-2070年在RCP4.5和RCP8.5两个情景下的11个极端降雨指数,并通过贝叶斯平均法获得两个情景下的集合值,分别与浙江省1971-2000年实测数据的极端指数计算结果进行对比分析,最后探讨了浙江省2041-2070年极端降水时空变化特征,结论如下:(1)浙江省的降雨量在2041-2070年间趋于集中化,整体向极端降雨量和降雨日数增加的方向发展。其中强降雨量R95pTOT和极强降雨量R99pTOT相对基准期的变化最具代表性,上升幅度最大;中雨日数R20 mm和大雨日数R30 mm上升幅度明显高于小雨日数R10 mm。(2)全省降雨在空间分布上趋于极端化,极端降雨由东部沿海向西部递减,东部沿海地区未来极端降雨强度和频率相对其他地区增加明显;(3)RCP4.5和RCP8.5排放情景下极端降雨指数相对基准期的变化相似,相较之下,RCP4.5排放情景下降雨强度和频率增加更为明显,说明该情景下发生极端降雨事件的概率更大。 相似文献
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基于光学遥感数据反演的植被指数和地表温度进行旱涝灾害监测在时间上具有滞后性,降水数据可以更加及时直观地反映地表干湿状态的变化,目前旱涝灾害监测应用地面点上降水观测站点的数据较多,热带降雨测量卫星(TRMM)被动微波遥感为大面积进行旱涝灾害监测提供了可能。利用江苏省1998年1月—2014年3月的TRMM 3B43月降水资料,采用尺度为12的标准化降水指数(SPI12),分析江苏省旱涝时空特征变化规律。分析结果表明:江苏省16年来发生旱涝灾害的几率为34.08%,其中发生旱灾的几率(16.74%)与发生涝灾的几率(17.34%)相接近;江苏省一年四季都易受到旱涝灾害的影响且旱灾与涝灾具有交替出现的特点;1999—2014年间多次出现较严重的旱涝灾害,且江苏中部地区更易受到旱涝灾害的影响。 相似文献
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为获得基于Landsat卫星遥感数据更为精确的定量化干旱监测结果,以陕西省关中平原为研究区域,基于Aqua MODIS数据反演的1 km空间分辨率的条件植被温度指数(VTCI)的定量化干旱监测结果(MODIS-VTCI)和Landsat OLI/TIRS数据反演的30 m空间分辨率的VTCI相对干湿监测结果(Landsat-VTCI),应用降尺度的中值融合模型(MFM)将基于MODIS数据反演的VTCI降尺度至30 m空间分辨率的VTCI定量化干旱监测,并对其结果进行验证。结果表明,应用降尺度的中值融合模型转换的VTCI定量化干旱监测结果(MFM-VTCI)与Landsat-VTCI的空间分布及纹理特征相似,两者间的相关系数和结构相似度均较大,均方根误差、差值影像及差值频数分布图所呈现的结果与定量化干旱监测结果和相对干湿监测结果间的系统误差相符,表明Landsat-VTCI与MFM-VTCI间的可比性较强。MFM-VTCI与累计降水间的相关性和MODIS-VTCI与累计降水间的相关性相近,均大于Landsat-VTCI与累计降水间的相关性,表明MFM-VTCI是定量化的干旱监测结果。 相似文献
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Extreme rainfall indices and its impact on rice productivity—A case study over sub-humid climatic environment 总被引：1，自引：0，他引：1
Frequent occurrences of extreme rainfall events create severe threat to agricultural production. This is one of the most significant consequences of global warming due to increase in greenhouse gases. A precise understanding of frequency and magnitude of these events and its influence on agricultural productivity can extensively help in policy decisions and planning agricultural as well as water management operations. This study has analyzed observed trends in extreme rainfall indices during monsoon months as well as seasonally at four stations located over different agro-ecological zones of Bihar, namely Samastipur (zone-I), Madhepura (zone-II), Sabour (zone-IIIA) and Patna (zone-IIIB). Mann-Kendall nonparametric test was employed for detection of trends and the slopes of the trend lines were determined using the method of least square linear fitting. Since rice is the important crop in this part of the region, the vulnerability of extreme rainfall indices on productivity also analysed using simple correlations. All the sites show an increasing trend of number of days with rainfall 10.0 cm or more (very heavy precipitation event) during monsoon season. Sabour shows a significant increasing trend of 0.4 and 0.6 day/decade, respectively during monsoon and annually. During September, occurrence of heavy precipitation events over Madhepura recorded a significant positive trend of 0.4 day/decade. Highly significant magnitudes of increasing trends were noticed for Madhepura (46.6 mm/decade) and Sabour (27.5 mm/decade) for occurrence of highest five-day total precipitation during monsoon season. The results show statistically significant positive trends of number of days with rainfall > R2.5 cm for all the study sites during August. All the sites, the magnitude of highest 1-day and 5-days maximum rainfall is showing increasing trend. Increasing trends of fraction of rainfall due to extremely wet days is also showing increasing trend in all the sites. The rice productivity showed 10th degree polynomial technological trend in all the sites and steady increase in all the sites except Samastipur. The correlation between extreme rainfall indices during monsoon season and productivity anomaly index indicate that almost all the extreme rainfall indices contribute positively to rice productivity except P95pTOT and R99pTOT over Sabour and R7.5 cm over Patna. If we assume the observed increasing trends in different extreme rainfall indices will continue, as estimated by the global circulation models, the chances of occurrence of intense rainfall events in near future will also increase proportionally and efforts should be made to prepare detailed site specific—at least at district level—disastrous management plan especially to reduce impact of extreme rainfall event on agricultural production system under changing climatic scenarios. 相似文献
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采用区域降水指数选取1992、2006和2009年为西南地区特大干旱年,并利用1961-2010年143个测站的逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料分析了这三年的降水时间分布特征及500hPa高度场和整层水汽输送的异常特征。结果表明：这三个特大干旱年的少雨时段均集中在6-9月。高度场及其信号场具有一定的空间特征,西南地区被高压系统控制,位势高度偏高,且在异常气旋式水汽通道的东北异常水汽控制之下,减弱了来自孟加拉湾和南海的水汽输送,是导致西南地区持续干旱的重要原因。 相似文献
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利用辽宁省朝阳市6个地区的气象站1952-2015年期间64年的逐日降水量、气温等气象数据计算其Palmer干旱指数,并应用小波分解对PDSI指数进行多分辨率分析,从而探究了该地区干旱发生等级、频次、覆盖范围、周期、突变等时间演变特性及发生规律,将为农业生产、抗灾预警、救灾措施制定等工作提供理论依据.研究结果表明,朝阳地区年干旱变化呈明显的5年小周期和10年大周期重复,夏季和秋季发生多次干旱突变,1980s突变较为明显;秋季的干旱情况最为严重、夏季的干旱次之、冬季和春季的干旱程度较轻;年、春、夏、秋、冬干旱发生频次分别为5.72、1.3、1.59、1.56、1.41个月;干旱覆盖范围分别为82.6%、38.0%、48.2%、47.9%和37.0%. 相似文献