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目 录

1、引言 5

2、研究进展 6

3、资料与方法 7

3.1研究区域 7

3.2研究资料 8

3.3研究方法 8

4、结果与分析 9

4.1 建立贵州省的降水分布模型 9

4.1.1 气象站点的分组 9

4.1.2 运用SPSS求解模型 10

4.1.3 误差订正 11

4.2 线性回归模型模型的验证 13

4.3 贵州省降水分布特征分析 14

4.4 对比分析 14

4.4.1 IDW插值分析 14

4.4.2 线性回归模型与IDW方法比较 15

4.4.3 真实值与模拟值的对比 16

5、结论 16

参考文献: 17

致谢 19

基于DEM的贵州省降水分布特征研究

张淦

,China

Abstract: Select the precipitation data of 19 meteorological stations near 19a (1960-2012) in Guizhou Province and the latitude and longitude coordinates and altitude data of the meteorological stations. The precipitation resources in the area were analyzed by GIS (Geographic Information System) , And compared with IDW interpolation method. The results show that the linear regression model of precipitation distribution in Guizhou Province is established based on DEM, and the simulation results are reliable. The regional distribution trend of precipitation in Guizhou is more than that in the south and more in the east than in the west. The latitude factor is the dominant factor affecting the precipitation distribution. Using the linear regression model to establish the spatial distribution characteristics of precipitation in Guizhou Province is better than IDW interpolation method.

Key words: Precipitation; DEM; Guizhou

1、引言

贵州省位于我国的西南部，喀斯特地貌发展非常典型，有着这种特殊地貌的贵州省，降水要素是一个很重要的因素。它影响着植被的生长，土壤性质在很大程度上也与它有关。贵州省土壤面积共159100平方千米，占全省国土总面积的90.4%。其中西南部地区为偏干性常绿阔叶林带，这一绿叶林带红壤最多；东部大部分地区属于湿润性常绿阔叶林带，黄壤最多；中部大部分地区和东部差不多，也是以黄壤为主；西北部与东部和西南部则不一样，西北部属于具北亚热成分，以黄棕壤为主。其他地区还有潮土，石炭，石质土，红粘土。总体而言，贵州省土壤性质类型多样，而降水，是导致出现这些不同的根本原因。但是对于农业生产而言，整个贵州省的耕地面积不多，农业土壤数量，林业土壤数量以及牧业土壤数量明显不足。

贵州省的气候舒适，冬暖夏凉。整个贵州省气候温暖湿润，属于亚热带湿润季风气候。年平均气温为15度左右，温差小，气候稳定，令人感到十分舒适。俗话说“爽爽的贵阳，安逸的兴义”。这句话是所有贵州人都耳熟能详的，不管在贵阳还是在兴义，乃至全省，每年冬天最低气温在3-6度之间，相比于其他同纬度地区，已经很高了，所以在贵州，冬天你绝对感受不到一丝寒冷。夏天的时候，全省平均气温大概在22度-25度，非常凉快，是避暑圣地，尤其是素有“凉都”之称的六盘水市，全年气温温差最小，一年四季都像春天一样，“凉都”之名由此而来。贵州省降水丰富，雨季很多，并且日照少，但由于受季风的影响，降水集中在夏季。自有古语“一山分四季，十里不同天”，这句古语道出了贵州省的气候特征。贵州省常年相对湿度在70%及以上。受大气环流的影响，导致贵州省的气候多样性。从另一方面来说，贵州省的气候不太稳定，一定程度上影响着农业生产。

降水量是影响着植被丰富多样性的因素之一。贵州省的地理位置特殊，植被种类很多，而且很难区分开来，属于亚热带性质。有近热带性质的沟谷季雨林，山地季雨林，有的地方还有中国亚热带型的地带性植被常绿阔叶林。降水量多的地方和降水量少的地方，植被的类型都不一样，并且存在气候分区，小范围内也存在气候分区，所以植被的空间分布存在过渡性，相互交错，相互重叠，变化复杂多样。换句话来说，在贵州省内，非下雨天，你可以通过观察你所在地区的植被种类，判断出该地区属于什么气候分区，以及该地区降雨量的多少。

俗话说“有山必有水，有水必有山”在山地较多的贵州省，肯定有很多河流。在贵州省内，长度在10km以上的河流大约有984条，一条接一条，且大多数河流位于我国长江和珠江两大水系上游的交错地带，都在长江防护林保护区范围内，位于长江和珠江上游地区，因此这些对于这些河流的保护影响着两大江的生态环境。苗岭以北属于长江，江水的流域面积为115747km²,苗岭以南属于珠江流域，大约有60420km²。在贵州省内，途经长江流域的河流以乌江，洋河，横江等为主，途径珠江流域的河流以北盘江，南盘江，红水河为主。虽然河流众多，流域复杂，但贵州省的河流具有一定的规律和特征，在河流的上游，十分开阔，水流平缓，并且水量较小；中游河谷束放相间，水流湍急；而在河流的下游，变得十分狭窄，水量丰富，因此有很多的水力发电站。

贵州省地形复杂，地理位置比较特殊，这些也是导致整个贵州省生态多样性的重要原因。生态多样性也是导致农业多样性的原因，不同的地方，不同的区域，主要的农业模式也不一样。正是因为这种特征，贵州省才更加适合全方面开展农业综合开发，可以发展更多的特色农业，带动经济发展。但贵州的地形是一把双刃剑，既可以带动经济发展，也能制约经济发展。由于地势复杂等因素，在开发当地的农业气候资源的时候遇到了很多困难，比如观测资料时间序列较短，不能较为准确地开展研究，造成气候资源的分析和评价较难，研究结果也不一定准确，所以需要深入的研究整个贵州省降水分布的时空规律，对降水要素进行更加高精度的推算，为山区农林牧渔业的综合开发以及发展特色农业提供科学依据。

就目前已知的参数和资料，贵州省降雨量丰富，年平均降水量在1100-130mm范围内，而且各区域的降水量分布不同。从整体来看，贵州省降水量可以用“南多北少，东多西少”来形容，南部与东部的降雨量相对而言多与北部和西部。贵州省的降水分区分为多雨区，少与区和干旱区。多雨区中，位于黔西南州的晴隆县是全省降雨量最多的地方，年降水量达1600mm之多。少雨区中，道真县，威宁，毕节一带降水最少，年降雨量在900mm左右。相对来说，贵州省大多数地区的降雨量充足，农业发展势头好，极少数低区较为干旱缺水。本文将采用贵州省19个气象站近53a（1960-2012）的降水资料和气象站地理信息，利用GIS技术对区域内降水资源进行精细化模拟，并与IDW插值进行对比分析，为山区农林牧渔业的综合开发以及发展特色农业提供科学依据。

2、研究进展

国内外对降水这一要素的研究很多，其中以徐建新、陈学凯、张旭东、刘新安等人为代表。张旭东、王润元^[1]等人研究了甘肃省降水资源分布特征，利用DEM推算降水量，精细化反映区域内降水资源的分布，突显出了地域差别，为甘肃省的农业结构调整，发展特色农业提供科学依据；徐建新、陈学凯^[2]等人认为贵州省降水受地形季风的影响，加之贵州省具有复杂的熔岩地貌，根据不同区域的特点更加细化，更加深入探讨降水量的变化，为干旱区提供理论依据；刘新安^[3]等人则采用了三维二次趋势面 反距离权重法（IDW）的方法，研究了降水要素的插值方法；蔡福^[4]等人的研究结果认为澳大利亚插值ANUSPLIN插值法在研究小区域的降水要素特征时更有效可行；而周锁铨^[5]等人将逐步插值方法（SIA）提升了一个难度,将SIA与GIS技术和多元回归方法结合，使年、季降水空间分布的计算精度更加准确；南庆红^[6]等人运用分区域单要素计算公式，计算出了一些无资料地区的年降水量，这以方法在本文中可以用来推算出贵州省无资料地区的降水量，使结果更加完整准确；谢先全^[7]等人采用GIS技术和回归方法，建立了气候因子模型以及地理因子模型，并将两者进行了比较，得出两者之间的关系；唐圣钧^[8]等人基于DEM研究了贵州山区气温和降水的推算方法；苏艺、王继辉^[9]等人对贵州省水资源进行了分析，研究了贵州省地表水资源的时空分布规律。但在精细化推算这一块，还存在不足之处，以及分区域模型的建立并不完善，因此，本文将贵州省近53a（1960-2012年）的降水资料为基础，利用GIS技术，对贵州省的降水资源分布特征进行研究。

3、资料与方法

3.1研究区域

本文以贵州省为研究对象，如图1。贵州省的简称是“黔”或“贵”，东边靠近湖南、南边与广西相邻、西边是云南、北接北边是四川，位于我国西南部，经纬度是东经103°36′—109°35′、北纬24°37′—29°13′。贵州省气候优美，民族多样，资源丰富，省内发展潜力大。东西相距595km，南北跨度约509km，总面积176167km²，占全国陆地面积的1.8％，地理环境独特。

图1 贵州省气象站点分布图

贵州省与云贵高原相邻，西高东低，平均海拔约1100m。贵州高原山地居多，素有“八山一水一分田”之说。整个贵州省陆地面积大致可以分为山地，丘陵以及盆地三种基本类型，山区面积为92.5％。整个贵州省内有许多山脉和山峰，而且山都是高山，山谷都特别深。每个省的山峰都有最高峰和最低点，山区众多的贵州省也不例外，在西边的乌蒙山境内，有一个珠市乡，该乡有一个地点叫韭菜坪，韭菜坪的海拔高度为2900m，是贵州省的最高峰；最低点则位于黔东南州，一个叫黎平县的地方，海拔高度仅为147m，是贵州的最低点。贵州喀斯特地貌发展非常典型。喀斯特地貌也是贵州省的标志性地貌，占地面积为109084km²，这个面积已经非常广了，大约占到全省国土面积的61.9％，并且它的分布很广泛，随便哪个地方都有喀斯特地貌，而且还是以不同的形式呈现在世人眼前，每个区域的类型都不一样，构成了一个贵州省特殊的喀斯特生态系统。

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