环渤海地区卫星降水产品精度检验及校正

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降水是重要的水文气象变量,其在全球能量和水循环中起重要作用。同时,降水具有较高的时空变异性,是旱涝灾害形成的重要因素。因此,降水数据的准确性对洪水、干旱监测及预报、水资源开发利用等工作至关重要,是认识水文过程、揭示水文变化的重要基础。环渤海地区属于我国“三大经济圈”之一,是我国的政治、经济、文化中心。水资源匮乏已对环渤海地区的经济和社会发展产生严重影响。准确的降水数据是该区域干旱监测及水资源科学管理的重要基础。目前,降水数据获取的主要手段包括地面降水观测站、卫星遥感、模型模拟等。其中,地面降水观测站空间分布不均匀,致使站点降水资料具有明显的局限性;模型模拟需要基于大量物理数据,且仅能模拟大尺度的降水情况,弊端较为明显;卫星降水产品的时空分辨率较高,能有效弥补站点降水的不足,但其对降水的监测是瞬时值,监测精度仍表现出较多的不确定性。本文研究目的主要在于,通过对环渤海多卫星降水产品精度检验,建立高分辨率卫星降水产品在我国环渤海地区应用的评估与分析基础,全面理解多种卫星降水产品的数据性能,并为其改进提供信息支持;同时,选取综合精度较优的卫星降水产品,对其日尺度下估算精度进行校正,提高其科学与应用价值。精度检验结果表明,总体上,TRMM 3B42 V7的精度最高,PERSIANN精度最低,但CMORPH对日降水事件的探测成功率最高;3种卫星降水产品的月尺度估算精度优于日尺度,且夏季高于其他季节;其中,各卫星降水产品对日降水量的估算结果均不理想,对日降水事件探测率低和错报率较高是误差形成的重要因素。因此,本文选取环渤海地区综合精度较高的TRMM 3B42数据,基于小波多分辨率分析方法对其进行校正。在对比订正前的3B42产品误差特征的基础上,分析订正后3B42数据的降水估算精度。结果表明:订正后的3B42数据与站点降水数据之间的相关系数显著提高,MAE、RMSE则明显降低;订正后的3B42数据对日降水事件的探测成功率得到提高,错报率有所下降;小波多分辨率分析方法有效提高了3B42数据对各季节,特别是冬季日降水的估算精度;但,订正后的3B42数据对日降水量仍存在高估现象。
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