密云水库流域降雨径流侵蚀力时空分布研究

降雨是引起土壤侵蚀的主要动力因素,而降雨侵蚀力是引起土壤侵蚀的主要动力因子.对于降雨侵蚀力时空分布规律的定量研究是进行土壤侵蚀颅报的基础.以密云水库流域地区 10个雨量站2000～2004年逐日降雨资料为基础,依据有关降雨侵蚀力的计算方法,估算该不同地区的降雨侵蚀力,并在ArcInfo软件支持下对所得结果进行时空分布规律的分析.结果表明:(1)在空间分布上.密云水库流域多年年均降雨侵蚀力总体趋势是由东向西递增.(2)降雨侵蚀力的月分布情况与降雨量的月分布情况大致相一致.且月R值的年内变化显著.     

太行低山区荆条土壤水分动态及其对不同降雨量的响应

掌握半干旱地区常见灌木的土壤水分动态变化及其对不同降雨量的响应,采用土壤水分自动观测系统,结合自动气象站,对太行低山区乡土灌木荆条的土壤水分进行观测,分析了荆条土壤水分时空动态变化及其对不同降雨量的响应.结果表明:2019年,研究区生长季总降雨量为526.6 mm,降雨季节分布不均,5—7月降雨较少,8—10月降雨较多,分别占总降雨量的26.5％和73.5％.5—10月共出现24次降雨事件,其中<25.0 mm、>25.0 mm的降雨事件分别有16次和8次,分别占总降雨事件的66.7％和33.3％,累计降雨量分别为127.9 mm和398.7 mm,占总降雨量的24.3％和75.7％;在降雨前期荆条土壤水分日变化平缓,在降雨季节呈骤升缓降的趋势,土壤水分月变化与降雨量具有较好的一致性,即土壤水分和降雨量最大值均出现在8月.垂直空间上土壤水分分布呈反"S"形,即随土壤深度增加土壤水分呈先增加(10～20 cm层)、后减少(20～40 cm层)、再增加(40～80 cm层)的趋势;降雨是该地区土壤水分的主要来源,降雨量是影响补给土壤水分深度的决定因素.0～10.0 mm、10.1～25.0 mm、25.1～50.0 mm及>50.0 mm级别降雨量对荆条土壤水分的补给深度分别为10、20、60及80 cm土层.研究结果为当地植被恢复与管理提供了理论依据.     

降雨量级和强度对秦岭油松林林冠截留的影响

2006—2008年生长季,以秦岭中山地带主要植被类型天然次生油松林为对象,采用长期定位观测方法,研究不同降雨量级和降雨强度对林冠截留的影响.结果表明,研究区降雨年度差异较大,干湿季表现明显,各月间分配不均,降雨主要集中在每年的5—10月.低雨量级和小雨强降雨事件频发,但占总降雨量的比重较低;高雨强和大雨量级的暴雨、大暴雨时有发生.2006—2008年林冠平均截留率分别为32.9%、33.0%和33.6%,不同年度间变化不大;单次降雨事件间截留率变幅较大,2006—2008年截留率最小值分别为11.0%、11.4%和7.8%,最大值分别为64.4%、72.5%和74.6%.林冠截留是一个动态变化过程,林冠截留率在不同降雨量级和降雨强度下,存在较大的差异.随着降雨量级或降雨强度的增高,截留率呈递减趋势.降雨强度相同时,截留速率随降雨量的增加而降低;降雨量一定时,截留速率随降雨强度的增高而增高.当降雨量足够大时,平均截留速率越高,林冠达到饱和截留量所需时间越短.随着林冠截留量逐渐接近饱和状态,林冠对大气降雨的截留作用逐渐减弱.     

我国东中部地区小时降雨集聚时空特征

基于1980—2012年1457个站点小时降雨数据,研究我国中东部地区5—9月降雨集聚指数(PCI)的时空分布特征,探索PCI与不同降雨强度和不同持续时间小时降雨变量之间的关系,揭示影响PCI变化的降雨特征变量。研究结果表明:我国中东部地区PCI在0.56~0.78之间,并具有明显的区域差异。东南沿海PCI高于西北内陆,在东北、华北及四川盆地形成3个高值中心,并在海拔差异较大的地区发生突变。线性趋势分析表明,我国中东部地区近33年PCI呈上升趋势。PCI与极端降雨之间呈显著正相关,且随着降雨量的减少,相关性显著增强。     

湖南省1961-2010年降雨侵蚀力时空变化特征研究

为准确定量评估和认识湖南省区域降雨侵蚀力的时空特征,利用1961～2010年湖南省21个雨量站的逐日降雨数据,采用降雨侵蚀力简易计算模型计算出不同地区的降雨侵蚀力,并通过反距离加权内插方法进行空间插值得到湖南省多年平均降雨侵蚀力的空间分布和年内季节分布,基于变差系数和气候倾向率两个指标分析了降雨侵蚀力的年际变化特征。结果显示：1）湖南省多年平均降雨侵蚀力在5 510.65～12 526.14 MJ?mm/(hm2?h?a)之间变化,具有明显的地域差异性,高大山脉地区的降雨侵蚀力明显高于其他地区。空间分布整体趋势是由西北、东部、南部向中部递减,在西北部、东部和南部边缘较大;侵蚀高值区分布在安化站、南岳站,低值区集中在东北部的南县站和西南部的武冈站;2）季节差异性显著,降雨侵蚀力集中在3-8月,侵蚀高值中心逐月由东南向西北移动,低值中心由西向东移动;3）气候倾向率和变差系数分别在-132.09～499.81 MJ?mm/(hm2?h?a)/10a和0.257～0.403之间变化,降雨侵蚀力年际变化总体上呈现线性增加并有向北转移的趋势,变差系数在空间分布上大致呈南北高南中间低的特点。研究结果可为湖南省的水土保持、农业和生态保护,以及灾害控制等工作提供科学决策依据。     

卫星遥感在HUBEX试验中的应用研究

利用先进的热带降雨测量卫星(TRMM)资料,以及1998年夏季淮河流域能量与水分循环试验中的加密观测资料,对淮河流域梅雨锋降水过程中云中液态水、云雨结构、雨区和雨率进行了反演计算,同时对淮河流域地表湿度和洪涝等进行了研究.结果对于降水和洪涝的监测和预报,具有重要的使用和参考价值.     

移动降雨时空分布对坡面产流的影响

降雨的时空分布是影响坡面水文响应的重要因素之一。本文结合实测物理模型实验数据与基于物理概念的数值模型Intergrated Hydrology Model(InHM)研究降雨的时空分布对坡面产流的影响。利用收集到的实测物理模型数据对数值模拟结果进行参数率定、验证后,再分别对均匀与非均匀分布降雨条件下的坡面产流情况进行数值模拟,通过分析两者间的模拟结果的差异,可以定量化地研究降雨时空分布对坡面产流所产生的影响。研究结果表明:均匀空间分布与不均匀空间分布降雨引起的坡面产流存在相当大的差别,由降雨空间分布的不均匀性带来的产流峰值的变化差距可以超过40%;也验证了在降雨移动产生的时间变化下,产流峰值随着移动方向与坡面方向间角度的增大而逐渐减小。     

福建省台风降雨的小时尺度响应特征

基于近5 a登陆福建沿海地区的台风最佳路径,采集台风登陆地区在台风登陆前后3 d(总计7 d)1747个气象监测站的降雨时程数据.通过识别提取台风登陆区域的降雨特征,在小时时间尺度上,比较研究各登陆区域台风降雨雨型、累积降雨量时程响应特征、峰值降雨强度以及降雨的时间尺度特征.研究结论可为台风暴雨型滑坡灾变机理的数值模拟...     

降雨影响黄土泥流起动的试验研究

现场实施人工模拟降雨试验,监测坡面下不同深度孔隙水压力变化,同时对降雨前、后黄土样品进行粒度分析,以探讨降雨作用下黄土泥流的起动机理。降雨开始160 s后,孔隙水压力增量稳定在4.6 kPa,并在该值上保持290 s后重新回到零值附近;降雨后,土样中小于平均直径(体积权重)44×10-6m的颗粒累计体积含量增加。研究后认为,孔隙水压力升高、细颗粒物质散失是黄土坡面泥流形成的重要因素;孔隙水压力增量达到4.6 kPa时,即有细颗粒物质移位,可作为黄土泥流起动的判断依据。     

基于BP神经网络的坡面降雨产流预测

为预测坡面降雨产流,基于坡面降雨产流的非线性特性,引用3层BP(Back-Propagation)网络建模方法,对B市密云水库流域石匣小区水土保持监测小区的坡面降雨产流进行了研究。模型输入层变量数为5个,分别代表坡度、坡长、降雨强度、降雨历时、土壤的有效糙率,输出层变量数为坡面降雨产流量,利用野外小区实测数据,对上述网络进行了训练,学习100次后网络趋于收敛,训练样本集误差达到2.040 96×10-10,小于预设精度,预测样本的平均相对误差为1.67%。该模型的建立与实践,为坡面降雨产流预测的研究提供了新的方法。     

26 GHz波段本地多点分配业务无线系统雨衰特性分析

分析了雨衰效应对26 GHz波段LMDS系统无线链路通信质量的影响。提出了抗雨衰的有效措施。首先从理论上分析雨衰的成因,建立雨衰对系统影响的数学模型及雨衰效应下系统有效路径的计算方法,然后结合各个设备厂商的LMDS系统的特点提出有效的抗雨衰方法,最后进行网络测试论证。测试系统在降雨过程中,无线链路性能稳定,抗雨衰措施完备,满足设计要求。证实了雨衰理论分析的正确,抗雨衰措施的合理。     

库区流域雨水资源分配及利用研究

近年来,我国北方的大部分地区水资源缺乏,水质下降,已经成为限制地区社会和经济发展的最重要因素之一.对于一个区域来说,雨水是其水资源的最根本来源,对于一个小流域来说,雨水就是它的水资源[1].雨水资源必须经过下垫面的分配和转化,成为地表水、土壤水和地下水,才有可能成为可     

基于Tweedie分布的日降水量统计降尺度模型

基于Tweedie分布的广义线性模(generalized linear model,简称GLM),并结合Kriging模型,发展了日降水量统计降尺度的GLM-Kriging模型.首先用GLM拟合研究区域内日降水量与数值模式输出的影响局地降水的物理量之间的关系,日降水量的空间相关性反映在模型的残差中;然后用Kriging模型来拟合GLM的随机化百分位残差(randomized quantile residuals,简称RQ残差).结合NCEP再分析资料应用于2007年7月沂沭泗流域的42站日降水观测,结果表明GLM-Kriging降尺度模型较好地还原了主要降水过程,整体上取得了较高的准确度,可用于气候变化影响评估或数值天气预报产品的释用,还可进一步扩展为日降水量的时空统计模型.     

基于电容式雨水传感器的智能雨刷控制系统研究

通过回字形电容作为感知雨量大小的传感器,使雨刷器能够自动开启和关闭,并依据雨量大小自动调节转速.该雨刷控制系统不仅可以用作汽车雨刷控制器,还可以广泛运用到观光温室及海底世界等玻璃墙上.实验证明,该雨刷控制系统反应灵敏,稳定性好,能根据雨量大小实现实时监测和控制.     

气象雷达识别降雨方法探讨

一、气象雷达目标特征气象雷达目标是指云、雨、冰雹、雪、暴风等,常用气象雷达方程■=(4.28×10~4米/秒)■P_tτλ~2G~2θ(φη)/(γ~2) (1)式中,P_t、τ、λ、G、θ、φ、k 均为雷达机工作参数,通常可视为常量,则■∝η/(γ~2) (2)它表明,在不考虑雷达机不稳定因素影响时,雷达接收功率■(瓦)仅是气象目标     

Ka频段卫星通信系统雨衰混合补偿算法

为减少降雨衰减对Ka频段卫星通信系统的影响, 以降低误码率, 提出了一种混合补偿雨衰算法。该算法将基于一步线性前向预测原理的自适应功率控制方法结合速率分集技术, 由n时刻前的雨衰值预测n时刻的雨衰值, 进而调整功率, 并在功率控制达到极限时能根据信噪比动态地降低信息速率, 以获得较低的误码率。仿真结果表明, 与只应用功率控制技术的方法相比, 该方法具有较好的补偿效果, 能使误码率小于10^-7。     

增强型全速率语音编码的原理及实现

在无线通信系统中，语音压缩编码起着非常重要的作用，因为它在很大程度上决定着合成话音的质量和系统容量。为了提高话音质量，GSM提出了增强型全速率（EFR）语音编码方案。它在LPC声码器的基础上，采用了A－B，S和VQ等技术，编码信息中既包含若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。因此，能提供高质量的编码，且比特速率压缩到12.2kbps,为TD－SCDMA移动通令系统提供了一咎可行的语音编码方式。笔者从语音编码的基本概念出发，详细地介绍了EFR语音编码的原理及代数码本搜索实现技术。     

Ku频段卫星链路降雨衰减特性分析

为了准确地掌握卫星链路的降雨衰减特性,设计实现了Ku频段卫星链路特性自动观测系统。通过对亚洲3S(1055°E)卫星的信标电平值进行3年连续观测,分析得到长春地区Ku频段降雨衰减及降雨衰减变化速率的分布特性,为更好地实现降雨衰减补偿提供理论依据。     

强窄带干扰存在时IEEE 802.15.6协议下的同步算法

脉冲超宽带(impulse radio ultra-wideband,IR-UWB)是一种通过发射极窄脉冲进行信息传输的无线电技术.由于脉冲超宽带技术的工作频带特别宽,因此易混入其他无线系统的窄带干扰信号.针对超宽带系统中物理层同步头Kasami序列的特点,提出了一种在IEEE802.15.6协议下的同步算法.一个Ka...     

射频识别系统安全性设计

射频识别系统的安全性因其广泛的、安全的、敏感的应用而变得重要。基于射频识别系统的特点和信息安全需求,分析并设计了射频识别系统基于共享密钥的身份鉴别和基于流密码的数据加密传输两阶段的安全方案,有助于推动正在兴起的射频识别系统的应用。