Earth Science Frontiers ›› 2022, Vol. 29 ›› Issue (3): 271-283.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.1.50
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TANG Hao1(), WANG Xiaoyun2, CHEN Fulong1,*(
), JIANG Long3, HE Chaofei1, LONG Aihua1,4
Received:
2022-01-05
Revised:
2022-03-24
Online:
2022-05-25
Published:
2022-04-28
Contact:
CHEN Fulong
CLC Number:
TANG Hao, WANG Xiaoyun, CHEN Fulong, JIANG Long, HE Chaofei, LONG Aihua. Simulation of Manas River runoff based on ERA5-Land dataset[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(3): 271-283.
数据类型 | 数据描述 | 数据来源 |
---|---|---|
数字高程(DEM) | ASTER GDEM 30 m×30 m | 地理空间数据云 |
土壤数据 | 世界土壤数据库(HWSD) | 联合国粮农组织(FAO) |
土地利用数据 | 中国土地利用遥感数据 | 中科院地理科学研究所 |
再分析数据 | ERA5-Land | 哥白尼气候变化服务数据平台 |
实测水文气象数据 | 2000—2012年日径流、日降水、日平均气温数据 | 石河子水文勘测局 |
Table 1 Basic data list
数据类型 | 数据描述 | 数据来源 |
---|---|---|
数字高程(DEM) | ASTER GDEM 30 m×30 m | 地理空间数据云 |
土壤数据 | 世界土壤数据库(HWSD) | 联合国粮农组织(FAO) |
土地利用数据 | 中国土地利用遥感数据 | 中科院地理科学研究所 |
再分析数据 | ERA5-Land | 哥白尼气候变化服务数据平台 |
实测水文气象数据 | 2000—2012年日径流、日降水、日平均气温数据 | 石河子水文勘测局 |
指标 | 计算公式 | 最优值 |
---|---|---|
相关系数(CC) | CC= | 1 |
均方根误差(RMSE) | RMSE= | 0 |
相对误差(BIAS) | BIAS= | 0 |
探测率(POD) | POD= | 1 |
空报率(FAR) | FAR= | 0 |
临界成功指数(CSI) | CSI= | 1 |
Table 2 Evaluation index calculation formula
指标 | 计算公式 | 最优值 |
---|---|---|
相关系数(CC) | CC= | 1 |
均方根误差(RMSE) | RMSE= | 0 |
相对误差(BIAS) | BIAS= | 0 |
探测率(POD) | POD= | 1 |
空报率(FAR) | FAR= | 0 |
临界成功指数(CSI) | CSI= | 1 |
参数 | CC | RMSE | BIAS | POD | FAR | CSI |
---|---|---|---|---|---|---|
日降水 | 0.7 | 2.66 | 21.81 | 0.96 | 0.46 | 0.56 |
月降水 | 0.73 | 17.96 | 21.81 | |||
日平均气温 | 0.98 | 3.94 | -7.28 | |||
月平均气温 | 0.99 | 3.44 | -7.09 |
Table 3 ERA5-Land evaluation results
参数 | CC | RMSE | BIAS | POD | FAR | CSI |
---|---|---|---|---|---|---|
日降水 | 0.7 | 2.66 | 21.81 | 0.96 | 0.46 | 0.56 |
月降水 | 0.73 | 17.96 | 21.81 | |||
日平均气温 | 0.98 | 3.94 | -7.28 | |||
月平均气温 | 0.99 | 3.44 | -7.09 |
敏感性排序 | 参数名 | t-Stat | p-Value | 最优值 |
---|---|---|---|---|
1 | V__SMFMX.bsn | -22.60 | 0.00 | 1.12 |
2 | V__SFTMP.bsn | 18.14 | 0.00 | 3.43 |
3 | V__GWQMN.gw | 5.50 | 0.00 | 3684.32 |
4 | V__SMTMP.bsn | 5.48 | 0.00 | 4.13 |
5 | R__SOL_AWC.sol | -3.04 | 0.00 | -0.11 |
6 | V__SMFMN.bsn | -3.02 | 0.00 | 0.92 |
7 | V__RCHRG_DP.gw | -1.88 | 0.06 | 0.46 |
8 | V__ALPHA_BF.gw | 1.82 | 0.07 | 0.25 |
9 | R__SOL_BD.sol | -1.81 | 0.07 | 0.18 |
10 | V__CN2.mgt | -0.97 | 0.33 | 75.09 |
Table 4 Sensitivity analysis results
敏感性排序 | 参数名 | t-Stat | p-Value | 最优值 |
---|---|---|---|---|
1 | V__SMFMX.bsn | -22.60 | 0.00 | 1.12 |
2 | V__SFTMP.bsn | 18.14 | 0.00 | 3.43 |
3 | V__GWQMN.gw | 5.50 | 0.00 | 3684.32 |
4 | V__SMTMP.bsn | 5.48 | 0.00 | 4.13 |
5 | R__SOL_AWC.sol | -3.04 | 0.00 | -0.11 |
6 | V__SMFMN.bsn | -3.02 | 0.00 | 0.92 |
7 | V__RCHRG_DP.gw | -1.88 | 0.06 | 0.46 |
8 | V__ALPHA_BF.gw | 1.82 | 0.07 | 0.25 |
9 | R__SOL_BD.sol | -1.81 | 0.07 | 0.18 |
10 | V__CN2.mgt | -0.97 | 0.33 | 75.09 |
评价指标 | 率定期 | 验证期 | |||
---|---|---|---|---|---|
日尺度 | 月尺度 | 日尺度 | 月尺度 | ||
NSE | 0.84 | 0.91 | 0.82 | 0.88 | |
R2 | 0.87 | 0.93 | 0.86 | 0.91 |
Table 5 Simulation evaluation table
评价指标 | 率定期 | 验证期 | |||
---|---|---|---|---|---|
日尺度 | 月尺度 | 日尺度 | 月尺度 | ||
NSE | 0.84 | 0.91 | 0.82 | 0.88 | |
R2 | 0.87 | 0.93 | 0.86 | 0.91 |
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