复杂地形下降水的高空间分辨率插值方法研究

郎立晨, 唐诚, 高星, 李志慧, 吴锋

Spatial interpolation of high-resolution daily precipitation over complex terrains

LANG Lichen, TANG Cheng, GAO Xing, LI Zhihui, WU Feng

表2 改进前后PRISM地形部位参数物理意义、提取方法及权重化方法对比

Tab. 2 Comparison of original and modified PRISM in aspects of the physical meanings, extraction methods, and weighting methods of topographic location parameters

方法 PRISM MPRISMR 地形部 位参数 有效地形高度 大尺度地形起伏度 小尺度地形起伏度 物理 意义 地形部位(谷地、平原/山地) 及其延伸效应 大尺度地形部位(平原/山地)及其延伸效应 小尺度地形部位(谷地上部/ 下部) 提取 方法 步骤1：遍历网格点提取周边半径a内高程最小值作为像元值，生成栅格A 步骤2：以半径b对栅格A每个像元值进行平滑，生成栅格B 步骤3：用原DEM减去栅格B，生成栅格C 步骤4：以半径b对栅格C每个像元值进行平滑，生成栅格D 步骤5：以半径b对栅格D每个像元值进行反距离权重平滑，生成栅格E 步骤6：逐像元对比栅格D和栅格E，取最大值，生成最终参数栅格 半径a和半径b通过集合测试确定 沿用PRISM算法的有效地形高度提取方法，但提取过程中半径a等于插值流域内拥有最大脊—谷差的谷地—山脉总宽度，半径b等于a/2 步骤1：遍历网格点提取周边半径c内高程平均值作为像元值，生成栅格F 步骤2：用原DEM减去栅格F，生成栅格G 半径c为最深山谷两侧山脊平面最短距离/2 权重 计算 I 3 D = 1 , h c ≥ h 3 h c - h 2 h 3 - h 2 , h 2 < h c < h 3 0 , h c ≤ h 2 (4) W t = 1 , I 3 D i = 1 1 ( 100 I 3 D i - I 3 D m ) 0.5 ( 1 - I 3 D i ) , 0 < I 3 D i < 1 (5) 式中：h2和h3通过集合测试确定 沿用公式(4)~(5)，但式中h2为平原的最大脊—谷差，h3为山地的最小脊—谷差 I P N T d = 0 , I P N T i < 0 ; I P N T m < 0 1 , 其 他 (6) W p = 1 ∆ I P N T c p (7)