Analyse der Reaktionsbeziehung von hydrologischer und meteorologischer Trockenheit aus der Perspektive der satellitengestützten dynamischen Wasserflächen

XIONG Xuqian ,  

ZHOU Jie ,  

GUO Dongliang ,  

TAN Wenxia ,  

CUI Yilin ,  

LU Jing ,  

JIA Li ,  

摘要

Die Satellitenfernerkundungstechnologie zur schnellen Erfassung und hochpräzisen Überwachung von Oberflächenwasser ist ein wichtiger Weg zur Erforschung der Entstehungsmechanismen und Entwicklungsregeln von hydrologischer Trockenheit. Die zunehmende Anzahl globaler Produkte zur Abdeckung dynamischer Oberflächengewässer bietet eine wertvolle Gelegenheit, die dynamischen Veränderungen der Oberflächengewässer und deren Reaktion auf Trockenheit zu untersuchen. Diese Studie konzentriert sich auf das Gebiet des Mittleren Jangtse-Beckens und seine 4683 Einzugsgebiete. Basierend auf dem globalen Produktdatensatz der dynamischen Oberflächengewässer GLAD-GSWD wurde der Dynamische Wasserindex (DWI) entwickelt, um saisonale anomale Schwankungen der Wasserflächen im Einzugsgebiet von 1999 bis 2020 zu quantifizieren. Es wurde die Reaktionsbeziehung zwischen hydrologischer und meteorologischer Trockenheit untersucht, wie sie durch die satellitengestützte Darstellung der dynamischen Wasserflächen beschrieben ist, ebenso wie eine Unsicherheitsanalyse durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: (1) Der DWI kann die Veränderungen des Feuchtigkeits- und Trockenheitszustands im Mittleren Jangtse-Becken und seinen Einzugsgebieten effektiv darstellen. In der Region stimmen die Zeitreihen des DWI im Wesentlichen mit den Zeitreihen des standardisierten Niederschlagsindex (SPI) auf vier Zeitskalen (1 Monat, 3 Monate, 6 Monate und 12 Monate) überein und zeigen durchweg signifikante positive Korrelationen, wobei die höchste Korrelation mit SPI6 erreicht wird (r=0.484, p<0.01). 88,2 % der Untereinzugsgebiete zeigen eine signifikante positive Korrelation zwischen DWI und SPI, die Reaktionszeit liegt hauptsächlich zwischen 6 und 12 Monaten; (2) Die Unsicherheit in der Beziehung zwischen DWI und SPI resultiert hauptsächlich aus zwei Aspekten: der Datenqualität, einschließlich zu kleiner saisonaler Wasserflächen und zu weniger wirksamer Beobachtungsdaten innerhalb der Einzugsgebiete; und der Einzugsgebietsgröße, je größer der Maßstab der statistischen Analyse, desto direkter ist der Einfluss der meteorologischen Faktoren auf die Wasserflächen und desto stärker die Korrelation. Die Methode zur Konstruktion von hydrologischen Dürremonitoring-Indikatoren mit Untereinzugsgebieten als Überwachungsobjekt und dynamischen Wasserflächen als Überwachungsdaten ermöglicht eine kontinuierliche hydrologische Dürremonitoring über zusammenhängende räumliche Bereiche und ist von wichtiger Referenz für den Einsatz von Fernerkundungsprodukten dynamischer Wasserflächen in der regionalen und globalen hydrologischen Dürrüberwachung und -bewertung.

关键词

Fernerkundung; dynamische Oberflächengewässer; hydrologische Trockenheit; meteorologische Trockenheit; Mittlerer Jangtse; Dürrindex

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