基于GIS的宁海县降水分布细网格推算研究申子彬++周溥佳++水旭琼++郁懋楠++陈昌汉摘要：本文利用宁海县国家一般气象站及21个区域气象站2007—2016年近10a的年均降水资料，结合各测站经纬度、海拔、坡度、坡向等地理要素，使用SPSS对年均降水做多元回归分析，建立降水空间回归模型；在多元回归的基础上，使用ArcGIS以宁海县20m×20mDEM数据为基础，对降水空间分布做细网格推算，结果表明推算模型与宁海县域降水空间分布吻合度高，宁海县年均降水总体西多东少，西部山区、茶山山脉为年均降水高值區，三门湾沿岸及长街年均降水相对较少。关键词：GIS；降水分布；多元回归；细网格推算：S161：ADOI：10.11974/nyyjs.20170933203宁海县地处浙江省东部沿海，象山港和三门湾之间，天台山、四明山山脉交汇之处。县域陆地总面积中，海拔500～1000m低山谷占10.1%，50～100m丘陵占61.5%，50m以下台地、平地占28.4%，有“七山一水二分田”之说。依山傍海的区位以及复杂的地形因素成就了宁海宁波市雨极的称号，宁海县年均降水量位列宁波地区第1位，县域内溪流纵横，水资源丰富。以往针对宁海县降水分布的研究不少，但局限于历史上测站较少及资料单一，特别是宁海县地形复杂，---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---海陆差异大，历史上单一国家站的降水对宁海县降水分布代表性差，因此以往研究未能全面概述宁海县降水空间分布特征。本文作者利用GIS技术对宁海县国家一般站及县域内21个区域气象站2007—2016年近10a的最新年均降水资料进行细网格推算分析，总结宁海县域降水空间分布特征，以期对县内水资源开发利用、防灾减灾提供参考依据。1资料来源和处理本研究采用了宁海县域21个区域气象站2007—2016年近10a的年均降水资料，为了避免年际变化对研究的影响，宁海国家一般站降水资料也取自2007—2016年；通过各测站日降水资料统计，得到各测站近10a年均降水量。地理信息资料为国家地理信息中心提供的浙江省基础地理背景数据，利用ArcGIS对浙江省地理背景数据进行格式转换、拼接、裁剪及对栅格数据进行重采样，提取20m×20m分辨率的宁海县数字高程模型DEM及经纬度、海拔高度数据。利用DEM高程数据，计算坡度、坡向，公式如下：（1）公式（1）中θ为坡度，β为坡向，fx为南北方向高程变化率；fy为东西向高程变化率。2降水空间分布模型的建立宁海县依山傍海，海拔空间差异明显，地形复杂，降水空间分布差异大，根据区域站近10a的观测资料分析，年均降水量最大的留五扇站达2105.06mm，而年均降水最小的大壳岛站仅1269.73mm，这与测站区位、地形因素密不可分；留五扇位于西部山区，且东侧为喇叭口地形，有利于水汽抬升凝结，而大壳岛位于三门湾中，周围是海洋和滩涂，夏季对流云团自西向东移动，往往到沿海地区便减弱消散，导致大壳岛降水远远少于西部山区测站。由此可见年均降水受经纬度、海拔高度、坡度、坡向等地理因素影响明显。本文所选取的22个气象站地形各异，各层海拔高度均有代表站点，空间分布均匀，对宁海县降水分布---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---有较好的代表性。为客观地反应宁海宁海县范围的降水分布情况，需要建立1个降水空间分布模型，以往的研究[1][2]证明所有气候要素的空间分布都可表示为：y=y×+yg=f（δ，λ，h，θ，β）+yg（2）式中y为气候要素（如降水、气温、积温）；δ、λ、h、θ、β分别代表经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向等地理因子，yg为拟合气候要素方程的残差部分，f为拟合函数。本文中由于坡向数据为0～360°数据，不能直接作为量化因子进入回归计算，故做如下处理：高婷等人2014年基于NCEP风向数据中国夏季降水估算的研究[3]说明，坡向对降水的增量在于坡向与盛行风向的夹角，盛行风向与坡向相反时，坡向对降水的增量最明显，根据宁海县历年风向数据统计，春夏主要降水季节，宁海县盛行风向为东南风。故将风向平均分为8个方向，分别为北、东北、东、东南、南、西南、西、西北，根据盛行风向与坡向夹角对降水增量关系，将东南量化为2，东、南为1，东北、西南为0，西、北为...