非一致性条件下的水文模拟及预报关键技术研究

前言 第1章 绪论1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究进展1.2.1 分布式水文模型研究进展1.2.2 陆气耦合模式研究进展1.2.3 非一致性条件下的气象水文集合预报1.3 关键科学问题1.4 技术大纲 第2章 气候变化条件下的数值天气预报技术2.1 数值天气预报模式wRF2.1.1 模式总体结构2.1.2 模式坐标与离散格式2.1.3 wRF模式物理过程及参数化方案2.2 wRF模式在雅砻江流域的本地化应用2.2.1 研究区域2.2.2 高性能计算环境2.2.3 雅砻江流域wRF模式构建2.3 预报结果评价指标体系2.3.1 评价指标2.3.2 基于Euclid贴近度的综合评价方案2.4 参数化方案动态优化2.4.1 参数化方案组合及实验设计2.4.2 不同参数化方案组合的模拟结果评价2.4.3 不同参数化方案组合欧几里得(Euclid)贴近度评价及优选2.5 小结 第3章 高强度人类活动影响的水文模拟技术3.1 模型空间单元划分方法3.1.1 参数分区划分3.1.2 子流域划分3.1.3 子流域内部单元划分3.1.4 土地利用单元划分3.1.5 水利工程处理3.2 气象要素空间展布方法3.3 考虑人类活动影响的水循环产汇流计算3.3.1 产流计算3.3.2 汇流计算3.3.3 水库调洪计算3.4 不同规模水库通用调度图优化技术3.4.1 调度图绘制3.4.2 基于DDS算法的水库参数率定3.5 第二松花江流域洪水预报应用验证3.5.1 流域概况3.5.2 下垫面资料收集与整理3.5.3 分布式模型应用验证3.5.4 土地利用变化对径流影响3.5.5 流域水利工程调查基本资料整理分析3.5.6 水利工程运行对暴雨洪水汇流过程的影响3.6 小结 第4章 水文模型参数高效率定技术4.1 水文模型参数赋值4.1.1 产流参数4.1.2 汇流参数4.1.3 模型可调参数4.2 基于GLUE—PSO的不确定性参数估计算法4.2.1 不确定性参数估计4.2.2 GLUE-PSO算法改进4.2.3 基于GLUE-PSO算法的不确定性参数估计流程4.3 参数敏感性信息引导搜索方向的动态维度搜索算法4.3.1 动态维度搜索算法4.3.2 改进的动态维度搜索算法4.3.3 改进的动态维度搜索算法性能评价4.4 小结 第5章 基于陆气耦合的水文集合预报技术5.1 水文预报不确定性对水库调度的影响分析5.1.1 预报不确定性统计分析与预报演进的鞅模型5.1.2 预报不确定性实例分析与预报演进的通用鞅模型5.1.3 预报不确定性对水库调度影响分析5.2 变化环境下耦合模式径流集合预报5.2.1 陆气耦合模式5.2.2 水文模型参数不一致性5.2.3 基于参数动态优选的径流集合预报5.2.4 雅砻江分布式水文模型及耦合模式构建5.2.5 基于模型参数库的径流集合预报5.3 小结 第6章 基于三维可视化的预报平台开发6.1 系统总体框架6.2 系统运行环境6.3 系统开发关键技术6.3.1 动态链接库技术6.3.2 通用GIS软件EasyGIS的开发6.3.3 面向对象编程技术6.3.4 数据库访问组件开发6.3.5 陆气耦合组件开发6.3.6 三维可视化技术6.4 数据库设计和方案管理模式6.4.1 数据库表结构设计6.4.2 方案管理模式6.5 系统主要模块展示6.5.1 数值天气模式管理及运行模块6.5.2 雨水情查询模块6.5.3 水文模拟及预报模块6.5.4 模型参数动态管理模块6.5.5 网格数据管理与作业运行模块6.5.6 数字地球三维展示模块6.6 小结 第7章 结语7.1 主要成果及创新7.2 展望 参考文献