基於遙感觀測和同化技術的區域陸地水循環模擬研究

《基於遙感觀測和同化技術的區域陸地水循環模擬研究》是依託清華大學，由盧麾擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於遙感觀測和同化技術的區域陸地水循環模擬研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：盧麾
• 項目類別：面上項目

項目摘要

全球變化對陸地水循環產生了不可逆轉的影響，為了增強應對全球變化的能力，必須研究全球變化對區域水循環的影響機制，準確、定量地分析水循環關鍵變數（如地表徑流、地下水位、土壤含水量和蒸散量）的時空分布特徵。本項目以中國北方區域為研究對象，以VIC模型為例，圍繞水文模型參數的時空變異性以及陸地水循環關鍵變數的演變機制等關鍵科學問題開展研究；利用時序遙感觀測數據，診斷分析了現有模型的靜態參數問題；利用多尺度多層次遙感資料，發展基於遙感數據的水文模型參數面源率定/最佳化方法；建立陸面數據同化系統，將多源對地觀測資料和陸面水文模型有機融合，實現區域陸地水循環關鍵變數的精確模擬，重現過去30年我國北方的陸地水循環過程。本項目在遙感、水文學和全球變化的交叉研究領域進行探討，有望在水文模型參數最佳化方面取得創新性成果，套用於全球變化下的水循環研究，具有重要的現實意義和科學價值。

結題摘要

全球變化對陸地水循環產生了不可逆轉的影響，為了增強應對全球變化的能力，必須研究全球變化對區域水循環的影響機制，準確、定量地分析水循環關鍵變數（如降水、土壤水、地表徑流等）的時空分布特徵。本項目以青藏高原及其下游的湄公河流域為研究對象，以CoLM和GBHM模型為例，圍繞陸地水循環關鍵變數的時空分布特徵和演變機制等關鍵科學問題開展研究；綜合開展了多套大氣驅動數據和水循環關鍵變數遙感資料的交叉比較和不確定性分析，為水循環模擬和數據同化提供了關鍵信息；建立和發展了陸面數據同化系統，改進了地表狀態的模擬精度；利用多源遙感資料，發展了基於遙感數據的水文模型，並開展參數率定和比較分析；利用所研發的的水文模型，開展了氣候變化對湄公河流域水循環過程的影響評價研究，分析了該流域未來洪水風險的時空變化特徵和影響機制。研究表明綜合利用多源遙感數據、陸面水文模型和數據同化技術，可以提高水文模型的空間代表性，提高模式在資料匱乏區域的模擬精度，進而提高對全球變化背景下區域水循環特徵和機理的科學理解。