📄Работа №143266

Тема: ОЦЕНКА ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА КРУПНЫХ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

📝
Тип работы Магистерская диссертация
📚
Предмет гидрология
📄
Объем: 73 листов
📅
Год: 2018
👁️
Просмотров: 93
4970 руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить

📋 Содержание

Введение 3
Глава 1. Гидрографическое описание исследуемых районов 4
1.1 Бассейн р. Колымы 4
1.2 Бассейн р. Иртыш 4
1.3 Бассейн р. Невы 5
Глава 2. Метод водного баланса, методы определения его отдельных элементов 7
2.1 Уравнение водного баланса и его основные элементы, этапы исследований 7
2.2. Методы определения основных элементов водного баланса. 9
2.2.1. Прямые измерения на метеостанциях и постах 10
2.2.2. Спутниковые данные об осадках 11
2.2.3. Наблюдения радаров 13
2.2.4. Сеточные архивы гидрометеорологической информации, реанализы. 13
Глава 3. Методы сравнения данных c различных источников 16
Глава 4. Описание используемых сеточных массивов данных 21
4.1. Сеточный архив данных GLEAM 21
4.2. Сеточный архив данных MSWEP 29
4.3. Спутниковые данные GRACE 37
Глава 5. Оценка надежности сеточных данных 42
5.1. Оценка точности данных MSWEP 42
5.2. Оценка точности данных GLEAM 53
5.3. Оценка элементов водного баланса с применением данных спутниковой системы GRACE. 63
Заключение 67
Список литературы 69

📖 Введение

Данные дистанционного зондирования Земли за последние два десятилетия обрели широкое распространение в практике решения гидрологических задач. Современные глобальные сеточные массивы метеорологических величин, основанные, в том числе, и на данных дистанционного зондирования, позволяют качественно новым образом оценить основные элементы водного баланса крупных речных бассейнов. В данной работе на основе двух комбинированных сеточных наборов данных (осадки и испарение) были произведены оценки элементов водного баланса на примере трех крупных речных бассейнов: р. Колыма, р. Иртыш, р. Нева. Также были применены спутниковые данные GRACEдля оценки невязки уравнения водного баланса.
Цель работы: произвести оценку надежности сеточных данных на примере крупных речных бассейнов РФ. Для этого были поставлены следующие задачи:
-Выбор сеточных наборов данных
-Выбор объектов исследования
-Анализ и выбор методов взаимосравнения
-Формирование базы данных наземных метеорологических наблюдений (ВНИИГМИ-МЦД, справочники ГГИ)
-Разработка средств для обработки сеточных массивов (программный код)
-Оценка точности сеточных архивов приземных осадков и испарения как основных элементов водного баланса
-Применение данных GRACEдля оценки аккумуляционного члена уравнения водного баланса
-Оценка возможности применения сеточных данных в гидрологических расчетах и моделировании
В первой главе приведено краткое гидрографическое описание исследуемых районов. Во второй главе изложены основные понятия о водном балансе, этапах его исследования, представлена информация о современных методах определения его основных элементов. Третья глава содержит информацию о существующих методах взаимосравнения гидрометеорологических величин по данным различных источников. Также в ней представлены примеры использования того или иного метода в работах других авторов. В четвертой главе приведено описание выбранных для исследования архивов гидрометеорологической информации, а также приведено описание спутниковых данных GRACE. В пятой, заключительной главе приведены основные результаты работы, представлена оценка надежности сеточных архивов на основе выбранных методов, описана возможность применения сеточных архивов для расчета водного баланса.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании
🎓 Дипломные 📘 Магистерские 📙 Диссертации 📗 Курсовые 📝 Статьи 📄 ВКР

✅ Заключение

В ходе проделанной работе были выполнены все поставленные задачи и достигнута основная цель: произведена оценка надежности выбранных сеточных массивов на примере трех крупных речных бассейнов РФ: рек Нева, Иртыш и Колыма. Для этого была сформирована база данных наземных метеорологических наблюдений, разработаны средства обработки сеточных массивов, произведена оценка точности сеточных архивов приземных осадков и испарения как основных элементах водного баланса, применены данные GRACEдля оценки бассейновых запасов вод, а также сформулированы основные выводы о возможности применении сеточных данных в гидрологических расчетах и моделировании.
В результате исследования было выявлена следующая тенденция: сеточные архивы приземных метеоэлементов показывают хорошую сходимость со станционными измерениями в условиях достаточной плотности покрытия опорными станциями, а также в условиях преимущественно равнинного рельефа. Первое условие выступает как фактор, непосредственно влияющий на точность комбинированных массивов данных, коими и являются использованные в данной работе. Второе условие отражает разрешающую способность сеточных данных: при выраженной неоднородности рельефа как фактора, влияющего на распределение осадков, и большой площади ячейки (0.1-0.25о) сеточные массивы, очевидно, будут содержать некоторые неточности.
Таким образом, для всех рассматриваемых речных бассейнов были отмечены высокие значения коэффициента корреляции между станционными наблюдениями и данными сеточных архивов: среднее значение rне менее 0.9 для архива MSWEP и не менее 0.75 для GLEAM. Однако средние значения относительного отклонения biasпоследовательно увеличивается: для метеостанций бассейна р. Невы biasне превышает 10%, для бассейна р. Иртыш – не более 20%, для бассейна р. Колымы – до 40% для массива осадков MSWEP, для массива GLEAMситуация складывается схожим образом (biasне более 30%). Данные значения статистических метрик свидетельствуют о достаточно синхронных экстремумах и сопоставимых амплитудах в исследуемых массивах, что говорит о возможности применения сеточных данных для оценки климатических трендов, а также в гидрологическом моделировании.
Что касается спутниковых данных GRACE, то в этом случае установлена заметная сходимость гравиметрической информации с аккумуляционным членом уравнения водного баланса, полученного как остаточный член уравнения при включении сеточных данных об осадках и испарении как входных элементов для всех рассматриваемых речных бассейнов. Отмечено, что применение сеточных данных дает преимущество в региональных оценках элементов водного баланса даже на непродолжительном временном интервале. Безусловно, имеют место неточности как в сеточных архивах, так и в спутниковых гравиметрических данных. Тем не менее, это хорошая альтернатива нерегулярным точечным измерениям, проводимым на метеостанциях. Особенно это касается удаленных районов (например, бассейн р. Колымы), где на огромных территориях нет вообще никаких измерений метеоэлементов.
В то же время, элементы водного баланса, описывающие бассейновые запасы воды, в реальных условиях очень сложно определимы: необходимы комплексные наблюдения за влажностью почв, уровнем грунтовых вод, влагозапасом в снежном покрове, что в условиях крупного речного бассейна практически нереально осуществить. В этом случае, по мере развития спутниковых технологий, сеточные данные как альтернативный источник информации могут быть очень полезны в определении элементов уравнения водного баланса.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ
Поиск аналога

📕 Список литературы

1. Akhilesh S. Nair and J. Indu. Performance Assessment of Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation (MSWEP) Product over India// Climate 2017
2. Akima H. A new method of interpolation and smooth curve fitting based on local procedures.// ACM J., 1970, vol. 17, pp. 589–602.
3. Arkin P.A. and Meisner B.N. The relationship between large-scale convective rainfall and cold cloud over the Western Hemisphere during 1982–84.// Mon. Wea. Rev., 1987, vol. 115, pp.51–74.
4. Beck, H. E., N. Vergopolan, M. Pan, V. Levizzani, A.I.J.M. van Dijk, G.P. Weedon, L. Brocca, F. Pappenberger, G.J. Huffman, and E.F. Wood: Global-scale evaluation of 22 precipitation datasets using gauge observations and hydrological mod
5. Beck, H.E., A.I.J.M. van Dijk, V. Levizzani, J. Schellekens, D.G. Miralles, B. Martens, A. de Roo: MSWEP: 3-hourly 0.25° global gridded precipitation (1979–2015) by merging gauge, satellite, and reanalysis data, Hydrology and Earth Syste
6. Dee, D. P., and Coauthors, 2011: The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 137, 553–597, doi:10.1002/qj.828.
7. Dee, D. P., S. M. Uppala, A. J. Simmons, P. Berrisford, P. Poli, S. Kobayashi, U. Andrae, M. A. Balmaseda, G. Balsamo, P. Bauer, P. Bechtold, A. C. M. Beljaars, L. van de Berg, J. Bidlot, N. Bormann, C. Delsol, R. Dragani, M. Fuentes, A.
8. DejeneSahlu, Semu A. Moges, Efthymios I. Nikolopoulos, Emmanouil N. Anagnostou, and DerejeHailu. Evaluation of High-Resolution Multisatellite and Reanalysis Rainfall Products over East Africa. // Hindawi, Advances in Meteorology, 2017
9. Eaton, A. K., Rouse, W. R., Lafleur, P. M., Marsh, P., and Blanken, P. D.: Surface energy balance of the western and central Canadian subarctic: Variations in the energy balance among five major terrain types, J. Climate, 14, 3692–370
10. Ferraro R.R., Smith E.A., Berg W. and Huffman G.J. A screening methodology for passive microwave precipitation retrieval algorithms.// J. Atmos. Sci., 1998, vol. 55, pp. 1583–1600.
11. Frappart F., Ramillien G., Famiglietti J.S. Water balance ofthe Arctic drainage system using GRACE gravimetry products //Intern. J. Remote Sensing. 2011. Vol. 32, no 2, pp. 431–453.doi:10.1080/01431160903474954
12. Gash, J.H.C.: Analytical model of rainfall interception by forests, Quartetly Journal of the Royal Meteorogical Society, 105, 43-55, doi: 10.1002/qj.49710544304, 1979
13. Gash, J. H. C., I. Wright, and C. R. Lloyd (1980), Comparative estimates of interception loss from three coniferous forests in Great Britain, J. Hydrol.,48, 89–105.
14. Herbst, M., P. Rosier, D. D. McNeil, R. Harding, and D. J. Gowing (2008), Seasonal variability of interception evaporation from the canopy of a mixed deciduous forest, Agric. For. Meteorol., 148, 1655–1667.
15. Hylke Beck, MSWEP v.2.1. technical documentation//Princeton University, Civil and Environmental Engineering, Princeton, NJ, United States, 2017
16. Kidd C. and Levizzani V. Status of satellite precipitation retrievals.// Hydrol. Earth Syst. Sci., 2011, vol. 15, pp. 1109–1116.
17. Leyton, L., E. R. C. Reynolds, and F. B. Thompson (1967), Rainfall interception in forest and moorland, in International Symposium on Forest Hydrology, edited by W. E. Sopper and H. W. Lull, pp. 163–178, Pergamon, Oxford, U. K.
18. Lloyd, C. R., and A. de O. Marques (1988), Spatial variability of throughfall and stemflow measurements in Amazonian rain forest, Agric. For. Meteorol., 42, 63–73.
19. Martens, B., Miralles, D.G., Lievens, H., Fernández-Prieto, D., and Verhoest, N.E.C.: Improving terrestrial evaporation estimates over continental Australia through assimilation of SMOS soil moisture, International Journal of Applied
20. Martens, B., Miralles, D.G., Lievens, H., van der Schalie, R., de Jeu, R.A.M., Fernández-Prieto, D., Beck, H.E., Dorigo, W.A., and Verhoest, N.E.C.: GLEAM v3: satellite-based land evaporation and root-zone soil moisture, Geoscientific
21. Menne, M. J., I. Durre, R. S. Vose, B. E. Gleason, and T. G. Houston (2012). An overview of the Global Historical Climatology Network-Daily database. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 29(7), 897–910.
22. Miralles, D.G., Gash, J.H.C., Holmes, T. R. H. , R. A. M. de Jeu, and Dolman, A. J., Global canopy interception from satellite observations, Journal of geophysical research, 2010
23. Miralles, D.G., Holmes, T.R.H., de Jeu, R.A.M., Gash, J.H., Meesters, A.G.C.A., Dolman, A.J.: Global land-surface evaporation estimated from satellite-based observations, Hydrology and Earth System Sciences, 15, 453–469, doi: 10.5194/
24. Priestley, J.H.C. and Taylor, J.: On the Assessment of Surface Heat Flux and Evaporation Using Large-Scale Parameters, Monthly Weather Review, 100, 81-92, 1972.
25. RaimonetМ., L. Oudin, V. Thieu, Evaluation of Gridded Meteorological Datasets for Hydrological Modeling, Journal of Hydrometeorology, 3027-3042. 2017.
26. Rodell M., Velicogna I., Famiglietti J.S. Satellite-based estimates of groundwater depletion in India // Nature. 2009. Vol. 460, no 7258,pp. 999–1002
27. Schmidt R., Flechtner F., Meyer U. Hydrological signals observed by the GRACE satellites // Surv. inGeophys. 2008. Vol. 29.no 4, 5, pp. 319–334
28. Tiedtke M. A comprehensive mass flux scheme for cumulus parameterization in large-scale models.// Mon. Wea. Rev., 1989, vol. 117, pp. 1779-1800.
29. Tikhonov A.N., Leonov A.S., Yagola A.G. Nonlinear ill-Posed Problems. N.Y.; London: Chapman and Hall, 1998
30. Trenberth, K. E., J. T. Fasullo, and J. Mackaro (2011). Atmospheric moisture transports from ocean to land and global energy flows in reanalyses. Journal of Climate 24(18), 4907–4924.
31. Tuanmu, M.-N. and Jetz, W.: A global 1-km consensus land-cover product for biodiversity and ecosystem modelling, Global Ecol. Biogeogr., 23, 1031–1045, 2014
32. Wahr J., Molenaar M., Bryan F. Time-variability of the Earth’s gravity field: Hydro-logical and oceanic effects and their possibledetection using GRACE // J. Geophys. Res. 1998. Vol. 103.Р. 32205–30229
33. Zhang, W., M. Brandt, F. Guichard, Q. Tian, and R. Fensholt (2017). Using long-term daily satellite based rainfall data (1983–2015) to analyze spatio-temporal changes in the Sahelian rainfall regime. Journal of Hydrology in press.
34. Zinke, P. J. (1967), Forest interception studies in the United States, in International Symposium on Forest Hydrology, edited by W. E. Sopper and H. W. Lull, pp. 137–161, Pergamon, Oxford, U. K.
35. Zolina, O., A. Kapala, C. Simmer, and S. K. Gulev (2004). Analysis of extreme precipitation over Europe from different reanalyses: a comparative assessment. GlobalandPlanetaryChange 44(1–4), 129–161.
36. Богданова Э.Г., Ильин Б.М. Об учете потерь на смачивание, испарение и конденсацию при измерении осадков осадкомером Третьякова.// Метеорология и гидрология, 2006, №7, с.86-96.
37. Богданова Э.Г., Ильин Б.М., Гаврилова С.Ю. Оценка влияния защищенности установки осадкомера на величину ветровой погрешности измерения осадков.//Метеорология и гидрология, 2006, №10, с.92-101.
38. В. И. Бабкин, В. С. Вуглинский, Водный баланс речных бассейнов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982 г.
39. ВМО – №168. Руководство по гидрологической практике. Том 1. Гидрология: от измерений до гидрологической информации. 6-е издание, 2011.
40. Золина О.Г., Статистическое моделирования экстремальных осадков и региональный атмосферный цикл влаги. Диссертация на соискание учёной степени д.ф.-м.н. Москва, 2017.
41. Зотов Л.В., Фролова Н.Л. , Григорьев В.Ю. , Харламов М.А. Использование спутниковой системы измерения поля гравитации земли (GRACE) для оценки водного баланса крупных речных бассейнов. Вестник Московского университета. СЕР. 5.
42. Ильин Б.М., Булыгина О.Н., Богданова Э.Г., Веселов В.М. Гаврилова С.Ю. Описание массива месячных сумм осадков, с устранением систематических погрешностей осадкомерных приборов (2013). http://meteo.ru/data/506-mesyachnye-summy-osadkov-s-
43. Методы изучения и расчета водного баланса. – Л.:Гидрометеоиздат, 1981
44. Методы расчета водных балансов. Международное руководство по исследованиям и практике. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976 г.
45. Нежиховский Р. А. Река Нева и Невская губа. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
46. Ресурсы поверхностных вод СССР, т.15, Алтай и Западная Сибирь, вып.3, нижний Иртыш и нижняя Обь, Гидрометеоиздат, 1973 г., Ленинград
47. Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 19. Северо-Восток/ Под ред. Ю. Н. Комарницкой. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 602 с.
Интернет-источники:
48. http://www.gloh2o.org/ - web-страница набора данных MSWEP
49. http://www.gleam.eu - web-страница набора данных GLEAM
50. https://grace.jpl.nasa.gov/ - web-страница набора данных GRACE

🛒 Оформить заказ

⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

🔍 ПОХОЖИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

ОЦЕНКА И ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА ОЗЕРА ИЛЬМЕНЬ Бакалаврская работа гидрология 2017 г. 4340 руб. ДИНАМИКА ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Бакалаврская работа гидрология 2016 г. 4375 руб. Оценка составляющих водного баланса бассейнов малых рек Васюганского болота Бакалаврская работа география 2024 г. 4780 руб. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО БАЛАНСА РЕК БАССЕЙНА ПУРА И НАДЫМА Магистерская диссертация гидрология 2021 г. 4815 руб. МНОГОЛЕТНИЕ КОЛЕБАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА В БАССЕЙНЕ Р. УДА (ПРИТОК СЕЛЕНГИ) Бакалаврская работа география 2025 г. 4500 руб. ОЦЕНКА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТЕРРИТОРИИ ПО КЛИМАТИЧЕСКОМУ СТОКУ Магистерская диссертация география 2019 г. 4600 руб. Моделирование гидрографов и водного баланса Р. Кеть - Д. Родионовка Дипломные работы, ВКР гидрология 2023 г. 1700 руб. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОГРАФОВ СТОКА И ВОДНОГО БАЛАНСА Р. БАРГУЗИН - П. БАРГУЗИН Бакалаврская работа география 2024 г. 4400 руб. ВЛИЯНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩА НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РЕКИ АЛЕЙ Магистерская диссертация география 2016 г. 5900 руб. Расчёт испарения с поверхности озёр антарктического оазиса «Холмы Ларсем Бакалаврская работа гидрология 2016 г. 4750 руб.

📎 МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ ПО ПРЕДМЕТУ «ГИДРОЛОГИЯ»

Найдено работ: 235

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО БАЛАНСА РЕК БАССЕЙНА ПУРА И НАДЫМА Магистерская диссертация гидрология 2021 г. 4815 руб. ТУМАНЫ И СНЕГОПАДЫ НА ТЕРРИТОРИИ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ Магистерская диссертация гидрология 2020 г. 4855 руб. ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОД ВЕРХОВЫХ БОЛОТ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ Магистерская диссертация гидрология 2019 г. 4820 руб. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ БЕРЕГОВ В РУСЛАХ КРУПНЫХ РЕК Магистерская диссертация гидрология 2016 г. 4940 руб. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАД СЛОЖНЫМ РЕЛЬЕФОМ В РАЙОНЕ ТУНКИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ Магистерская диссертация гидрология 2017 г. 4800 руб. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОН ТУРБУЛЕНТНОСТИ НА ЮГО-ВОСТОКЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Магистерская диссертация гидрология 2019 г. 4900 руб. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГРОЗОВЫХ И ГРАДОВЫХ ОБЛАКОВ НАД ЗАПАДНОЙ СИБИРЬЮ Магистерская диссертация гидрология 2025 г. 4810 руб. МНОГОЛЕТНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ГОРНО-КОТЛОВИННЫХ ЛАНДШАФТАХ ТУНКИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ Магистерская диссертация гидрология 2024 г. 4900 руб. Изменения влажности почвы в зависимости от характеристик ландшафта в естественных и антропогенно нарушенных условиях в Тункинской котловине Магистерская диссертация гидрология 2020 г. 5640 руб. ЛАНДШАФТНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА В РЕЧНОМ БАССЕЙНЕ РЕКИ ПУР Магистерская диссертация гидрология 2017 г. 4885 руб. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАТОРНЫХ ЯВЛЕНИЙ НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ Р. ТОМИ Магистерская диссертация гидрология 2016 г. 5840 руб. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ ВЕРХОВОГО БОЛОТА БАКЧАРСКОГО БОЛОТНОГО МАССИВА Магистерская диссертация гидрология 2017 г. 5690 руб. ТРАНСФОРМАЦИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕК АРКТИЧЕСКИХ И ГОРНЫХ РАЙОНОВ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА Магистерская диссертация гидрология 2018 г. 5900 руб. РЕСУРСЫ РЕЧНОГО СТОКА КАЗАХСТАНСКОГО АЛТАЯ Магистерская диссертация гидрология 2017 г. 5720 руб. КОНВЕКТИВНАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И ГРОЗОВАЯ АКТИВНОСТЬ НАД ЗАПАДНОЙ СИБИРЬЮ Магистерская диссертация гидрология 2022 г. 5900 руб.
📋 Содержание 📖 Введение ✅ Заключение 📕 Литература 🔍 Похожие 🛒 Купить ⬆️

Оценка стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (208326)

Поиск работ


©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.