论文总字数：32787字

摘 要

洪水是潜在危害非常大的自然灾害，若在毫无预警的情况下发生，会造成很大的社会和经济损失，若能通过水文预报准确的预报洪水的发生，就能有效地减少损失。水文预报的基础是降水数据，然而传统的水文预报所采取的，由气象站站点实测的降水数据受限于站点数量和密度,在地形崎岖或人烟稀少的地方往往并不能获得令人满意的精确数据，我国境内的雅鲁藏布江即是属于这种情况。如果能采用卫星遥感反演计算的降水数据来进行水文模拟，能够很大程度上改善这一状况。然而卫星降水数据由于种种因素往往具有很大的不确定性。本文将使用PERISANN-CDR及TRMM两种卫星降水产品计算其在雅鲁藏布江流域的模拟径流，分析并量化其不确定性。结果表明：在使用同一模型（新安江模型）分析同一时间段雅鲁藏布江的径流时，PERSIANN-CDR和TRMM两种产品都能较为准确的反应径流的变化趋势，尤其是在汛期表现较为良好，冬春季则较差。同时TRMM的结果要普遍好于PERSIANN-CDR的。而TRMM的结果接近于使用实测降水模拟出的径流，这表明，在对雅鲁藏布江地区进行水文模拟时，TRMM的降雨数据能在一定程度上取代实测降水。

ABSTRACT

Floods are potentially dangerous natural disasters，which if happens without warning could cause great social and economic loss. the hydrological forecast can predict the occurrence of flood accurately, so that we can reduce the loss effectively. The basis of hydrological forecast is precipitation data. However, the traditional hydrological forecasts, that precipitation data measured by the weather station site, are limited by the number and density of sites. So, in rugged terrain or sparsely populated places often can not obtain satisfactory accurate data, the Yarlung Zangbo River in our country is this situation. Therefore, it is often difficult to obtain satisfactory precise data in rugged terrain or sparsely populated areas. The Ya River ,located in China's Qinghai-Tibet is in such of situation .This situation can be improved to a large extent by using satellite remote sensing to reverse the calculation of precipitation data for hydrological simulation. However, the satellite precipitation data often have great uncertainties. This paper using two kinds of satellite precipitation products , PERISANN-CDR and TRMM ,calculates the simulated streamflow in the Ya River basin, analyses and quantifies its uncertainties. The results show that, when using the same model (Xin ' Anjiang model) to analyze streamflow of the Ya River. All two products are able to accurately respond to the trend of streamflow’s change. They performed well in the flood season, but were poorer in winter and spring. At the same time, the results of TRMM are generally better than PERISANN-CDR . The result of TRMM is close to the streamflow simulated by the measured precipitation, which indicates that the rainfall data of TRMM can replace the measured precipitation to a certain extent in the hydrological simulation of the Ya River region.

目 录

摘要 ……………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract …………………………………………………………………………………… Ⅰ

1. 绪论…………………………………………………………………………………………1

1.1研究背景，目的和意义………………………………………………………1

1.2国内外研究现状………………………………………………………………1

1.2.1传统水文预测的不足 ………………………………………………1

1.2.2使用遥感降水产品的水文预测的研究现状及其不足 ………………………2

1.3主要研究内容和技术路线 ……………………………………………………3

1.3.1 研究内容 ……………………………………………………………3

1.3.2 量化指标的选用………………………………………………………3

1.3.3 技术路线………………………………………………………………4

1. 研究流域以及使用模型………………………………………………………………6

2.1雅鲁藏布江流域的的基本情况……………………………………………6

2.1.2雅江流域地理概况 ………………………………………………6

2.1.2雅江流域水文特征……………………………………………………6

2.1.3雅江流域降水不确定性研究现状……………………………………6

2.2新安江模型介绍 …………………………………………………………7

2.2.1 模型介绍………………………………………………………7

1.3.2 模型参数率定方法………………………………………………8

1. 潜在蒸发量及各源面雨量计算与评估……………………………………9

3.1 基于站点实测降水数据的面雨量计算………………………………9

3.2基于CDR,TRMM降水数据的面雨量计算……………………………………10

3.3 两种产品降雨数据质量评估………………………………………………10

3.4潜在蒸发量计算……………………………………………………………14

1. 基于CDR降水数据的径流预测的不确定性分析…………………………………15

4.1 模型参数率定过程及结果……………………………………………………15

4.2 模型参数验证过程及结果……………………………………………………15

4.3 不确定性分析………………………………………………………………16

1. 基于TRMM降水数据的径流预报的不确定性分析………………………………17

5.1 模型参数率定过程及结果………………………………………………17

5.2 模型参数验证过程及结果………………………………………………17

5.3 不确定性分析………………………………………………………………18

1. 两种产品预报结果综合比较……………………………………………………19

6.1 两种产品结果汇总…………………………………………………………19

6.1．1 逐月径流预报结果汇总…………………………………………………20

6.1．2 年径流总量预报结果汇总…………………………………………………20

6.2 两种产品结果比较…………………………………………………………21

结论……………………………………………………………………………………22

致谢…………………………………………………………………………………23

参考文献（References） ……………………………………………………………24

第一章 绪论

1.1研究背景，目的和意义

洪水是当前全球最为危险的自然灾害之一，在毫无预警的情况下发生的洪水灾害，会导致严重且广泛的社会和经济损失，其后果将不可挽回。通过使用基于水文预报的洪水预警系统可以有效地预防洪水所带来的严重后果。水文预报是指根据前期或者实时的水文气象资料，对某一水体、某一地区或者某一水文站在未来一定时间内的水文情况作出定性或者定量的预测。而在水文预报系统中，实时的降水数据是最为重要的一环。降水是驱动水文循环的关键因素并且是水文气象模型和气候研究的主要输入数据^[1]。因此，在足够的时间和空间分辨率下精确而可靠的降水信息降水数据对广泛的应用，例如气候模型和洪水预报，是必不可少的^[2]。然而精确的降水数据的获取困难重重，因为降水往往在很小的空间和时间尺度上也会产生很大的变化。如何能获得更精确的降水数据源，并使径流模拟的结果尽可能准确是该领域非常重要的研究课题。

因此，相较于空间，时间分辨率都较低的实测降水数据，基于卫星遥感反演计算出的降水数据具有非常高的分辨率，而且不受任何地点限制。因而，如果能够在使用实测降水数据较为困难的地区，这些地区往往由于地理条件和气候条件等因素导致其实测站点数量稀少或难以准确测量降雨，使用卫星降水产品的话，能获得更为丰富的降水数据，在很大程度上的改善缺乏测量结果的现状。然而卫星反演降水数据具有一个较大的问题，即是其具有很大的不确定性。不同的产品在同一个地区所得出的结果可能相距很大，每个地区可能都存在着对于其来说较为合适的产品以及不合适的产品。而每种产品的结果往往都和实际降水量有着很大的偏差。而使用这些卫星降水产品计算出来的模拟径流必然也存在着很大的误差。本文的目的即在于分析使用这些卫星产品计算的模拟径流的不确定性，找出适合于这个地区的卫星产品，以期为未来卫星降水产品在洪水监测和预报领域的应用提供参考。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 传统水文预测的现状和不足

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