適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法及應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法及應(yīng)用。所述山區(qū)降水測(cè)算方法首先獲取擬進(jìn)行降水測(cè)算山區(qū)的海拔、坡向和坡度，然后根據(jù)擬進(jìn)行降水測(cè)算山區(qū)的地理位置確定其所在分區(qū)，最后應(yīng)用所屬分區(qū)的降水垂直分布關(guān)系式計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算山區(qū)的降水量。本發(fā)明方法原理可靠，計(jì)算過程科學(xué)簡(jiǎn)便，能夠普遍適用于獲取位于青藏高原東南緣地區(qū)內(nèi)缺少氣象觀測(cè)站的高海拔地區(qū)的降水?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)泥石流等山地災(zāi)害形成區(qū)的降水量估算和匯流計(jì)算，具有重要的參考價(jià)值。
【專利說明】
適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)降水計(jì)算方法，特別是涉及一種適用于青 藏高原東南緣地區(qū)、缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的高海拔山區(qū)降水測(cè)算方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 降水是大氣中的水的相變，水汽凝結(jié)成雨雪等過程。從降水的形成條件可以看出， 除大氣環(huán)流外，降水的垂直分布受地理環(huán)境影響很大，影響山區(qū)降水的地形因子主要是:高 大山脈、地形、海拔高度、坡地方位等。多年來，山區(qū)降水一直是研究的難點(diǎn)。
[0003] 針對(duì)山區(qū)降水，目前眾多學(xué)者主要采用:①空間插值法。常用的有反距離加權(quán)插值 法、全局多項(xiàng)式插值法、局部多項(xiàng)式插值法、徑向基函數(shù)插值法、克里金插值等方法。插值法 不能充分考慮氣象要素空間分布與諸多地理環(huán)境要素之間的復(fù)雜函數(shù)關(guān)系，其插值能力 差，誤差較大。②統(tǒng)計(jì)模型法。即根據(jù)實(shí)測(cè)站點(diǎn)信息，建立降水量與地理位置、地形及氣象等 因子間的關(guān)系，即研究降水與經(jīng)度、煒度、海拔高度、坡度、坡向等因子的關(guān)系，建立相應(yīng)的 空間分布方程，能定量反映地形影響下的降水空間分布規(guī)律。但目前文獻(xiàn)中的統(tǒng)計(jì)模型方 法主要是針對(duì)3000m以下的降水進(jìn)行分析，而泥石流等災(zāi)害的形成區(qū)海拔高度常遠(yuǎn)超這個(gè) 范圍，因此現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)模型方法在使用范圍方面具有一定的局限，并且由于需要的因子較 多，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集也相對(duì)困難。
[0004] 青藏高原東南緣地區(qū)分布著近于平行的、近南北走向的山脈和水系，在這樣的地 形條件下，影響山區(qū)降水的垂直分布特征的地形因子當(dāng)中，海拔高度、季風(fēng)活動(dòng)所形成的迎 風(fēng)坡和背風(fēng)坡、坡度是最主要因素。此區(qū)域是泥石流等山地災(zāi)害的高發(fā)區(qū)，要對(duì)泥石流等山 地災(zāi)害形成區(qū)的匯流進(jìn)行計(jì)算，就需要充足的降水?dāng)?shù)據(jù)提供參考。但目前我國山區(qū)的氣象 站和雨量站多設(shè)在河谷低處，在海拔較高的地方雨量測(cè)點(diǎn)很少，急需適用于青藏高原東南 緣地區(qū)、缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的高海拔山區(qū)降水測(cè)算方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)青藏高原東南緣高海拔地區(qū)缺少氣象觀測(cè)站、無法獲得降 水?dāng)?shù)據(jù)的不足，提供一種適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法及應(yīng)用，該方法 根據(jù)缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)所在地理位置、海拔高度、坡向和坡度特征用降水垂直分布關(guān) 系式計(jì)算降水，能夠?qū)崿F(xiàn)獲取缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)降水?dāng)?shù)據(jù)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] 本發(fā)明提出一種適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法，其技術(shù)思路 是:在同一個(gè)大山脈內(nèi)和相似地形形態(tài)下，山區(qū)降水主要受海拔高度、坡向和坡度的影響， 因此，將青藏高原東南緣地區(qū)分為6個(gè)分區(qū)，同一個(gè)分區(qū)內(nèi)（即在同一個(gè)大山脈內(nèi)和相似地 形形態(tài)下），存在一個(gè)比較適用的降水垂直分布關(guān)系式P = a〇+ai X H+a2 X H2+a3 X A+a4 X A2+a5 X B+a6 X B2，該關(guān)系式根據(jù)已有氣象觀測(cè)站點(diǎn)多年年平均降水量與海拔、坡向、坡度的統(tǒng)計(jì) 關(guān)系確定;式中，P為降水量(mm)、由氣象觀測(cè)站點(diǎn)降雨資料得到，H為海拔(m)、由實(shí)際測(cè)量 得到，A為坡向（rad)、由DEM提取得到，B為坡度(rad)、由DEM提取得到，ao、ai、a2、a3、a4、a5、a6 為系數(shù)(不同分區(qū)內(nèi)，其關(guān)系式的系數(shù)不同）。通過已有氣象觀測(cè)站點(diǎn)的降水量與海拔高度、 坡向、坡度建立的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式(6個(gè)分區(qū)所對(duì)應(yīng)的降水垂直分布關(guān)系式有所不同），應(yīng)用于青 藏高原東南緣地區(qū)、缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)計(jì)算降水;對(duì)于缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)，分析其 基本特征，確定其在青藏高原東南緣的分區(qū)，根據(jù)建立的相應(yīng)分區(qū)的降水垂直分布關(guān)系式 計(jì)算得到其降水?dāng)?shù)據(jù)。
[0008] 上述技術(shù)思路的技術(shù)依據(jù)主要基于:第一，前人建立的降水隨海拔高度變化的數(shù) 學(xué)模型中，具有代表性的是傅抱璞根據(jù)半經(jīng)驗(yàn)理論建立的高斯模式，其本質(zhì)依然為類拋物 線模式;在類拋物線模式的基礎(chǔ)上，海拔高度、坡向、坡度為主因子，建立降水垂直分布的非 線性回歸模型。第二，降水垂直分布關(guān)系式只適用于青藏高原東南緣的缺測(cè)地區(qū)，此區(qū)的主 體為橫斷山脈中北段，分布著彼此平行的、近南北走向的山脈和水系，根據(jù)山脈和流域進(jìn)行 分區(qū)，同一區(qū)域內(nèi)，能夠建立降水垂直分布關(guān)系式。第三，根據(jù)缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)的基 本特征，確定其所在的分區(qū)，根據(jù)降水垂直分布關(guān)系式，能夠得到其降水?dāng)?shù)據(jù)。
[0009] 所述降水垂直分布關(guān)系式的具體推導(dǎo)過程如下：
[0010] 第一步，采用滑動(dòng)平均法濾掉數(shù)據(jù)中頻繁起伏的隨機(jī)誤差，探究青藏高原東南緣 降水隨海拔高度的變化趨勢(shì)。即對(duì)研究區(qū)范圍內(nèi)所有站點(diǎn)的降水?dāng)?shù)據(jù)，按海拔高度從高到 低的變化排序，進(jìn)行11步滑動(dòng)平均。用平滑后的降水與海拔高度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行作圖。結(jié)果顯 示，青藏高原東南緣降水垂直變化并不是簡(jiǎn)單的隨高度線性減少，而是為拋物線型的變化 趨勢(shì)，即考慮降水P與海拔高度H的關(guān)系式為P = ao+ax X H+a2 X H2，ao、ai、a2為系數(shù)。
[0011] 第二步，在確定青藏高原東南緣降水垂直變化為拋物線型的變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)上， 考慮季風(fēng)活動(dòng)所形成的迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡和坡度對(duì)降水的影響，即引入坡向A和坡度B這兩個(gè) 影響因子。
[0012]第三步，在前兩步的基礎(chǔ)上，將青藏高原東南緣地區(qū)分為6個(gè)區(qū)域，同一個(gè)分區(qū)內(nèi) (即在同一個(gè)大山脈內(nèi)和相似地形形態(tài)下），經(jīng)相關(guān)性檢驗(yàn)，存在一個(gè)比較適用的降水垂直 分布關(guān)系式，即P = a〇+ai XH+a2 XH2+a3 X A+a4XA2+a5 XB+a6 XB2。式中，P為降水量(mm)、由 氣象觀測(cè)站點(diǎn)降雨資料得到，H為海拔(m)、由實(shí)際測(cè)量得到，A為坡向（rad)、由DEM提取得 到，B為坡度(rad)、由DEM提取得到，ao、ai、a2、a3、a4、a5、a6為系數(shù)。
[0013 ]第四步，利用sp s s軟件，將各個(gè)分區(qū)的降水?dāng)?shù)據(jù)P與相應(yīng)的海拔高度H、坡向A和坡 度B數(shù)據(jù)，建立分區(qū)降水垂直分布關(guān)系式。
[0014]所述青藏高原東南緣地區(qū)的邊界為:西與雅魯藏布江流域的林芝、波密一帶相連， 東部邊界是北起龍門山，往南經(jīng)大渡河、小相嶺、錦屏山，到高黎貢山一線，北部邊界為曲麻 萊一石渠一甘德一線。在青藏高原東南緣地區(qū)，根據(jù)空間分布連續(xù)性原則，在保證區(qū)域氣候 特征相對(duì)相似性基礎(chǔ)上，參照地形(分水嶺)劃定界線，從西到東，進(jìn)行分區(qū)，具體分為6個(gè)區(qū) 域，即怒江流域、瀾滄江流域、金沙江流域、雅礱江流域、大渡河流域和岷江流域。具體而言， 所述適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法步驟如下：
[0015](一)通過現(xiàn)場(chǎng)GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))實(shí)地測(cè)量或利用 GIS(Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）技術(shù)從數(shù)字高程模型（DEM)上提取 (即先建立DEM，然后利用GIS技術(shù)從DEM上提取），確定擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的海拔高度H， 單位m;通過建立數(shù)字高程模型(DEM)，確定擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)海拔高度H處的坡向A和 坡度B，單位均為rad。
[0016](二)根據(jù)擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的所在地理位置、通過河流水系基本單元的地貌 特征，結(jié)合利用GIS技術(shù)從數(shù)字高程模型(DEM)提取的地形、流域形態(tài)與分水嶺的空間分布， 確定該山區(qū)是屬于怒江流域，或?yàn)憸娼饔颍蚪鹕辰饔?，或雅碧江流域，或大渡河流域?或岷江流域。所述怒江流域?yàn)槊琢?洛隆-福貢-瀘水一線，所述瀾滄江流域?yàn)殡s多-昌都-蘭 坪一線，所述金沙江流域?yàn)橹味?德格-中甸一線，所述雅礱江流域?yàn)楦首?雅江-鹽源一線， 所述大渡河流域?yàn)楦实?壤塘-瀘定一線，所述岷江流域?yàn)槿魻柹w-黑水-理縣一線。
[0017](三)如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于怒江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度 H (單位m)、坡向A(單位rad)和坡度B (單位rad)代入公式P = 1443 ? 187-0 ? 263 X H+9 ? 79 X 10-6 X H2+361.33 X A-47.297 X A2-3745.491 X B+4039.651 X B2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū) 的降水量P，單位mm;
[0018]如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于瀾滄江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H (單位m)、坡向A(單位rad)和坡度B(單位rad)代入公式
[0019] P = 4242.051-2.215 XH+2.22 X10_4XH2+
[0020] 1949 ? 504 X A-352 ? 076 X A2-9216 ? 931 X B+12378 ? 636 X B2 [0021 ]計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm;
[0022]如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于金沙江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H (單位m)、坡向A(單位rad)和坡度B(單位rad)代入公式P = -1250 ? 575+0 ? 982 XH-1 ? 41 X 10一4 X H2+7.465 X A+0.479 X A2+484.695 X B-488.259 X B2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降 水量P，單位mm;
[0023]如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于雅礱江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H (單位m)、坡向A(單位rad)和坡度B(單位rad)代入公式P = 3063.093-1.391 XH+2.06X10一4 XH2-24.288 X A+1.996 X A2-236.562 XB+713.528 X B2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的 降水量P，單位mm;
[0024] 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于大渡河流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H (單位m)、坡向A(單位rad)和坡度B(單位rad)代入公式P = 55.214+0.579XH-1.09X10-4X H2-87.343 X A+13.935 X A2+437.648 X B-637.494 XB2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降 水量P，單位mm;
[0025] 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于岷江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H(單 位m)、坡向A(單位rad)和坡度B(單位rad)代入公式P = 440 ? 453+0 ? 027 XH-8 ? 437 X 10-7 XH2 + 187.412 X A-32.139 X A2+558.147 X B-535.386 X B2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降 水量P，單位mm。
[0026] 本發(fā)明方法主要針對(duì)青藏高原東南緣內(nèi)高海拔地區(qū)缺少氣象觀測(cè)站點(diǎn)導(dǎo)致基礎(chǔ) 氣候特征缺乏數(shù)據(jù)支撐的現(xiàn)狀，以年降雨量為突破口，利用海拔高度、坡向和坡度等指標(biāo)， 尋找青藏高原東南緣年降水量垂直分布的計(jì)算方法，為提高該地區(qū)降水量時(shí)空分布的精 度，更好的服務(wù)于該區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)工作提供數(shù)據(jù)支撐，特別是對(duì)泥石流等山地災(zāi)害形成區(qū) 降水梯度分布的計(jì)算尤為有效。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:在青藏高原東南緣，以海拔、坡向、坡度為 降水的主因子，通過歷史降水資料與海拔、坡向、坡度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，建立非線性回歸模型，進(jìn) 而得到比較適用的降水垂直分布關(guān)系式(不同分區(qū)內(nèi)降水垂直分布關(guān)系式有所不同），通過 計(jì)算得到缺氣象觀測(cè)站點(diǎn)的山區(qū)降水?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)泥石流等山地災(zāi)害形成區(qū)的降水量估算和匯 流計(jì)算，具有重要的參考價(jià)值。本發(fā)明方法原理可靠，計(jì)算過程科學(xué)簡(jiǎn)便，能夠普遍適用于 獲取位于青藏高原東南緣地區(qū)內(nèi)缺少氣象觀測(cè)站的高海拔地區(qū)的降水?dāng)?shù)據(jù)，且計(jì)算結(jié)果代 表的是整個(gè)區(qū)域的年降水量平均值水平。
【附圖說明】
[0028] 圖1是實(shí)施例一中得到的江咀溝降水梯度分布測(cè)算結(jié)果圖。其中，加正方形標(biāo)記點(diǎn) 的實(shí)線表示主溝降水梯度分布，加圓形標(biāo)記點(diǎn)的虛線表示支溝降水梯度分布。
[0029] 圖2是實(shí)施例二中得到的拉哇溝降水梯度分布測(cè)算結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。
[0031] 實(shí)施例一
[0032] 如圖1所示。江咀溝位于大渡河左岸，溝口距離大渡河黃金坪水電站5km，四川甘孜 州康定縣管轄。江咀溝源頭海拔約3800m，溝口海拔約1420m，主溝長(zhǎng)約19.37km，具有流域面 積大、縱坡降緩、徑流區(qū)長(zhǎng)、支溝發(fā)育等特點(diǎn)，具備典型的泥石流溝地形地貌特征。江咀溝主 溝為瓜達(dá)溝，在其流域范圍內(nèi)溝道較為曲折，主溝流向變動(dòng)很大，在下火地附近由南東向轉(zhuǎn) 為近東西向，流經(jīng)一段距離后，轉(zhuǎn)為南西向，匯入大渡河。清水匯流區(qū)為3800m-2800m，物源 區(qū)為2800-1800m，1800m以下為流通區(qū)和堆積區(qū)，麥笨鄉(xiāng)上游的兩河口至溝源植被發(fā)育。支 溝磨子溝溝道順直，大體為北西流向，發(fā)育3條支溝，該溝長(zhǎng)約11.64km，溝源海拔約4264m， 于高程1905m匯入主溝。根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像顯示，主溝瓜達(dá)溝植被覆蓋度較高的地帶位于海 拔2700-3000m左右，支溝磨子溝植被覆蓋度較高的地帶位于海拔2600-3000m左右，大體上 較好反應(yīng)當(dāng)?shù)亟邓畲蟾叨葞У姆植家?guī)律。
[0033] 為了對(duì)江咀溝流域泥石流形成區(qū)的降水梯度分布進(jìn)行測(cè)算，采用本發(fā)明的適用于 青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法對(duì)江咀溝流域進(jìn)行模型驗(yàn)證，計(jì)算其降水量的梯 度分布，并驗(yàn)證其最大降水高度帶分布的區(qū)間。所述山區(qū)降水測(cè)算方法步驟如下：
[0034]第一步，利用GIS技術(shù)從數(shù)字高程模型上提取，確定擬進(jìn)行降水測(cè)算的江咀溝的主 溝和支溝海拔高度H為2000-4000m，每隔100m取一個(gè)測(cè)算點(diǎn)；通過建立數(shù)字高程模型，確定 江咀溝相應(yīng)測(cè)算點(diǎn)處的坡向A和坡度B，分別如下表1(主溝)和表2(支溝)所示。
[0035]第二步，根據(jù)江咀溝所在地理位置、通過河流水系基本單元的地貌特征，結(jié)合GIS 技術(shù)從數(shù)字高程模型提取的地形、流域形態(tài)與分水嶺的空間分布，確定江咀溝屬于大渡河 流域。
[0036]第三步，將第一步中得到的海拔高度H、坡向A和坡度B代入公式
[0037] P = 55.214+0.579XH-1.09X10-4XH2-87.343 XA+13.935 XA2+437.648XB- 637.494 XB2
[0038] 計(jì)算得到江咀溝主溝和支溝海拔2000-4000m之間相應(yīng)測(cè)算點(diǎn)處的年降水量P，具 體計(jì)算結(jié)果分別如下表1(主溝)和表2(支溝)所示。
[0041 ] 表1江咀溝主溝測(cè)算點(diǎn)
[0042]如上表1所示，即繪制得到江咀溝主溝的降水梯度分布測(cè)算結(jié)果圖（圖1)?？梢钥?出，最大降水高度帶位于2700m左右，與實(shí)際植被分布總體上比較吻合。且由于所取測(cè)算點(diǎn) 的具體位置不同，降水量變化不同，如2800m處所取測(cè)算點(diǎn)處于溝內(nèi)拐角較深位置，被高山 遮擋較為嚴(yán)重，所以降水量急劇減少，如3700m、3800m處所取測(cè)算點(diǎn)植被狀況比3600m好，降 水量比3600m略微增加是符合事實(shí)的。

[0044] 表2江咀溝支溝測(cè)算點(diǎn)
[0045] 如上表2所示，即繪制得到江咀溝支溝的降水梯度分布測(cè)算結(jié)果圖（圖1)。可以看 出，最大降水高度帶位于2800m左右，與實(shí)際植被分布密集區(qū)域大體上吻合。且由于所取測(cè) 算點(diǎn)的具體位置不同，降水量變化不同，如支溝2000m處測(cè)算點(diǎn)處于溝內(nèi)平坦地區(qū)，四周無 高山遮擋，降水量較大，且對(duì)比主溝2000m測(cè)算點(diǎn)，其位于高山的陰影內(nèi)，兩者的海拔高度一 致，坡度相差較小，但坡向相差較多，降水量相差較大。
[0046] 實(shí)施例二
[0047] 如圖2所示。拉哇溝是金沙江左岸的I級(jí)支流。該溝口坐標(biāo)為30° 54. 4 0.0 9 〃 E，流域總體呈E W流向，并以7 3 °夾角匯入金沙江。主溝長(zhǎng)度8.13 k m，流域面積 27.77km2。整個(gè)流域上游的地形坡度較為平緩，中、下游地形較為陡峭，尤其是溝道下游左 岸地形十分陡峭，為崩塌等的發(fā)育提供了有利條件。拉哇溝源頭高程4374m，屬當(dāng)?shù)豂I級(jí)夷 平面(海拔4200-4400m)，溝口海拔2532m，流域內(nèi)大部分海拔高度在3000m以上，相對(duì)高差 1842m。谷地2800m以下為干熱河谷小葉灌叢，2800-3100m為山地稀樹小葉灌叢，再向上逐步 進(jìn)入寒溫性常綠針葉林、高山杜鵑灌叢與高山草甸，3000-4000m的陽坡或半陽坡上以灌叢 為主，陰坡或半陰坡上為亞高山針葉林為主，3800-4400m處為高山草甸植被，4700m左右為 流石灘稀疏植被，4900-5000m為冰雪帶。
[0048] 為了對(duì)拉哇溝泥石流形成區(qū)的降水梯度分布進(jìn)行測(cè)算，采用本發(fā)明的適用于青藏 高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法對(duì)拉哇溝流域進(jìn)行模型驗(yàn)證，計(jì)算其降水量的梯度分 布，并根據(jù)植被的分布驗(yàn)證其最大降水高度帶分布的區(qū)間。所述山區(qū)降水測(cè)算方法步驟如 下：
[0049] 第一步，通過現(xiàn)場(chǎng)GPS實(shí)地測(cè)量，確定擬進(jìn)行降水測(cè)算的拉哇溝海拔高度H為2700-4300m，每個(gè)100m取一個(gè)測(cè)算點(diǎn)；通過建立數(shù)字高程模型，確定拉哇溝相應(yīng)測(cè)算點(diǎn)處的坡向A 和坡度B，分別如下表3所示。
[0050] 第二步，根據(jù)拉哇溝所在地理位置、通過河流水系基本單元的地貌特征，結(jié)合GIS 技術(shù)從數(shù)字高程模型提取的地形、流域形態(tài)與分水嶺的空間分布，確定拉哇溝屬于金沙江 流域。
[0051] 第三步，將第一步中得到的海拔高度H、坡向A和坡度B代入公式
[0052] P = -1250 ? 575+0 ? 982 X H-l ? 41 X 10-4 X H2+7 ? 465 X A+0 ? 479 X A2+484 ? 695 X B-488.259 XB2
[0053]計(jì)算得到拉哇溝海拔2700-4300m之間相應(yīng)測(cè)算點(diǎn)處的年降水量P，具體計(jì)算結(jié)果 如下表3所示。
[0055]表3拉哇溝測(cè)算點(diǎn)
[0056]如上表3所示，即繪制得到拉哇溝的降水梯度分布測(cè)算結(jié)果圖（圖2)?？梢钥闯觯?體降水的分布隨著海拔高度的增加在3400m左右達(dá)到最大值，然后又呈下降趨勢(shì)，這與植被 分布總體上比較吻合。且由于測(cè)算點(diǎn)的選取具有一定的隨機(jī)性，在相同海拔高度上其坡度、 坡向?qū)邓恳灿幸欢ㄓ绊憽?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法，其特征在于:所述山區(qū)降水 測(cè)算方法步驟如下： (一) 通過現(xiàn)場(chǎng)GPS實(shí)地測(cè)量或利用GIS技術(shù)從數(shù)字高程模型上提取，確定擬進(jìn)行降水測(cè) 算的山區(qū)的海拔高度H，單位m;通過建立數(shù)字高程模型，確定擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)海拔高 度H處的坡向A、單位rad，和坡度B、單位rad; (二） 根據(jù)擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的所在地理位置、通過河流水系基本單元的地貌特 征，結(jié)合GIS技術(shù)從數(shù)字高程模型提取的地形、流域形態(tài)與分水嶺的空間分布，確定該山區(qū) 是屬于怒江流域，或?yàn)憸娼饔?，或金沙江流域，或雅碧江流域，或大渡河流域，或峨江?域； (三) 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于怒江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡 向A和坡度B代入公式 Ρ=1443· 187-0.263XH+9.79X 10-6ΧΗ2+361·33ΧΑ-47·297 ΧΑ2-3745·491 XB+ 4039.651 X B2計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm; 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于瀾滄江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡向 A和坡度B代入公式 Ρ = 4242·051-2·215ΧΗ+2·22Χ10-4XH2+ 1949·504 XΑ-352·076 X Α2-9216·931X Β+12378·636 X B2 計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm; 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于金沙江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡向 A和坡度B代入公式 P = -1250.575+0.982 X H-1.41 X 10-4 X H2+7.465 X A+0.479 X A2+484.695 X B-488.259 XB2 計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm; 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于雅礱江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡向 A和坡度B代入公式 P = 3063.093-1.391 X H+2.06 X 10-4 X H2-24.288 X A+1.996 X A2-236.562 X B+713.528 XB2 計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm; 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于大渡河流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡向 A和坡度B代入公式 P = 55.214+0.579 X H-1.09 X 10-4 X H2-87.343 X A+13.935 X A2+437.648 X B-637.494 X B2 計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm; 如果擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)屬于岷江流域，則將步驟(一）中得到的海拔高度H、坡向A 和坡度B代入公式 P = 440.453+0.027XH-8.437X 10_7XH2+187.412XA-32.139 ΧΑ2+558. ΗΤΧΒ-δβδ.βδθΧΒ2 計(jì)算得到擬進(jìn)行降水測(cè)算的山區(qū)的降水量P，單位mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法，其特征在于： 所述青藏高原東南緣地區(qū)的邊界為:西與雅魯藏布江流域的林芝、波密一帶相連，東部邊界 是北起龍門山，往南經(jīng)大渡河、小相嶺、錦屏山，到高黎貢山一線，北部邊界為曲麻萊一石 渠一甘德一線。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法，其特征在于： 所述怒江流域?yàn)槊琢忠宦迓∫桓Ｘ曇粸o水一線，所述瀾滄江流域?yàn)殡s多一昌都一蘭坪一 線，所述金沙江流域?yàn)橹味嘁坏赂褚恢械橐痪€，所述雅礱江流域?yàn)楦首我谎沤畸}源一線， 所述大渡河流域?yàn)楦实乱蝗捞烈粸o定一線，所述岷江流域?yàn)槿魻柹w一黑水一理縣一線。4. 如權(quán)利要求1所述適用于青藏高原東南緣地區(qū)的山區(qū)降水測(cè)算方法的應(yīng)用，其特征 在于:適用于山地災(zāi)害形成區(qū)降水梯度分布的測(cè)算。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK105930420SQ201610242788
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】蘇鵬程, 韋方強(qiáng), 董丹丹, 劉晶晶, 孫銘
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所