基于ATPRK算法的2019年华中地区GPM降水数据降尺度研究

摘要

新一代GPM卫星为全球环境监测提供了高时效、高精度的降水数据源,但其低(0.1°)空间分辨率限制了推广应用。利用2019年华中地区GPM_Imerg逐月产品和306个地面气象站点资料,引入NDVI、高程、水汽、经纬度等降尺度因子,构建area-to-point regression kriging(ATPRK)、地理加权回归(GWR)和随机森林(RF)降尺度模型,将原始GPM数据空间分辨率提高至1 km×1 km,通过对比模型精度差异,探究ATPRK算法的应用潜力。结果表明,ATPRK算法降尺度后的数值精度显著提高,较好解决了原GPM数据低空间分辨率问题;与GWR、RF模型相比,ATPRK模型在复杂地形区对GPM数据降尺度应用具有一定优势;华中三省降水中心位于幕阜山、湘东、洞庭湖一带,并向西、北方向逐渐减少;此外地形起伏和水汽增加会使GPM降水产品精度下降,尤其是在鄂东南、湘北、湘东地区的适应性普遍较差。