[发明专利]一种基于分布式水文模拟的旱情评估和预报模型方法

摘要

一种基于分布式水文模拟的旱情评估和预报模型方法，包括：步骤1：构建基于地理信息系统的流域空间地理信息库；步骤2：在流域空间信息库的基础上，采用GIS空间分析工具，构建基于地貌网格单元的分布式水文模型，以气象数据作为模型的输入条件，应用分布式水文模型对流域水文过程进行分布式模拟，模拟结果是输出各项水文要素信息；步骤3：依据各项气象水文要素之间内在关系，在水量平衡计算的基础上，构建干旱预报模型，并采用PDSI指标作为旱情的综合衡量指标。本发明基于分布式水文模拟的干旱预报模型，在表现旱情的地区分布特征和随时间的演变态势等方面具有优势；另外可以结合气象信息对灾情的进一步发展变化进行预报和预测。

主权项

1.一种基于分布式水文模拟的旱情评估和预报模型方法，其特征在于：包括步骤1：构建基于地理信息系统的流域空间地理信息库，其中包括数字高程DEM、土壤类型分布图、土地利用分布图、植被叶面积指数LAI分布图、河流水系分布图和大中型水库工程特性参数；步骤2：在流域空间信息库的基础上，采用GIS空间分析工具，构建基于地貌网格单元的分布式水文模型，以气象数据作为模型的输入条件，应用分布式水文模型对流域水文过程进行分布式模拟，模拟结果是输出各项水文要素信息；步骤3：依据分布式水文模拟获得的各项气象水文要素之间内在关系，在水量平衡计算的基础上，构建干旱预报模型，并采用PDSI指标作为旱情的综合衡量指标，其步骤具体包括：使用分布式水文模拟获得的各项气象水文要素计算各旬气候水文常数，所述气候水文常数包括蒸散常数α、补水常数β、径流常数γ、失水常数δ、气候特征常数k^*；依据所述各旬气候水文常数，采用下式计算出逐旬的气候适宜降水量：式中：i为旬数；为气候适宜蒸发量，PE_i为每旬的可能蒸发量；为气候适宜补水量，PR_i为每旬的可能补水量；为气候适宜径流量，PRO_i为每旬的可能径流量；为气候适宜失水量，PL_i为每旬的可能失水量；根据逐旬的实际降水P_i与其气候适宜降水之间的差值获得逐旬的降水距平值d和距平指数z：使用PDSI指数x值来定量界定干湿等级，PDSI指数x与水分距平值z和持续时间t之间的函数关系如下：xi=Σt=1izt/(5.692t+37.1);]]>干旱预报模型的数学表达式如下：x_i＝0.867x_i-1+z_i/42.792z_i＝K.d_i式中：K=796.4K′/Σ124(DK′),]]>K′=1.812ln((PE‾+R‾+RO‾)/((P‾+L‾)D‾))+6.173,]]>其中为d_i绝对值D的多年平均值。