周剑
- 作品数：30 被引量：417H指数：13
- 供职机构：中国科学院成都山地灾害与环境研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部行动计划项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 黑河流域水循环过程模拟研究
- 本文把握水文模拟的发展方向，以中国科学院长期研究的黑河流域作为主要研究区域，开展以下几方面的研究：①山区降雨形成产汇流的机理研究，产水区水量平衡要素的定量计算及其对气候敏感性分析;②山前冲洪积平原和河流阶地地下水资源时空...
- 周剑
- 关键词：黑河流域水文循环土壤含水量
- 寒区生态水文过程、机理与动态模拟研究
- 王根绪张寅生宜树华陈仁生周剑李元寿杨燕刘广生
- 任务来源：国家重大基础研究计划（973）：江河源区积雪冻土变化对高寒生态系统的影响研究2007cb411504；典型流域冰冻圈水文过程模拟及水资源变化预测2007cb4115022.中国科学院重大方向项目：江河源区高寒草...
- 关键词：
- 关键词：流域水文模型生态系统气候变化土地利用
- 基于CoupModel的青藏高原多年冻土区土壤水热过程模拟被引量：30
- 2012年
- 近年来,青藏高原多年冻土区生态环境呈现出逐年恶化趋势,从而对多年冻土活动层水热过程造成显著影响.此外,如何构建更加有效、针对寒区的陆面过程模式成为寒区研究的重点、热点之一.作为一种有效的参数估计方法,Bayes参数估计算法具有准确估计陆面过程模式参数的能力.因此,基于2005—2008年观测数据,利用CoupModel模型对青藏高原风火山流域土壤水热运移过程进行模拟;同时,利用Bayes参数估计方法估计部分水热运移参数.结果显示:模型对土壤温度(ST)的模拟效果较好,NSE系数均在0.90以上;也能够较好模拟浅层(0～40cm)土壤水分,NSE值均达到0.80以上,而对40cm以下土壤水分的模拟结果较差.模型也能够较准确模拟活动层土壤的冻结-融化过程.模型对温度水分极值和40cm深度以下水分的模拟存在一些偏差.值得一提的是,基于重要性采样MCMC方案的Bayes参数估计算法能够有效估计水热运移参数,模型模拟结果得到极大的改进.Bayes算法能够广泛解决陆面过程模式参数估计问题.
- 张伟王根绪周剑刘光生王一博
- 关键词：青藏高原多年冻土区BAYES算法参数估计
- 黑河流域中游地下水时空变异性分析及其对土地利用变化的响应被引量：28
- 2009年
- 应用遥感、地理信息系统和地统计学方法，分析黑河流域中游土地利用变化对地下水位时空变异性的响应。首先，通过半变异函数模型分析黑河中游地下水的变异特征，进而利用克里格插值拟合黑河流域中游1985年和2005年地下水位时空分布。其次，结合遥感解译生成的1985年和2005年两期土地利用类型分类图，叠加分析地下水位变化与土地利用类型转移之间的关系。结果表明：①1985～2005年间，整个黑河中游地下水位变化表现为冲洪积扇中上部荒漠区地下水位下降显著，而河谷盆地中部和下游河谷绿洲区地下水位相对稳定，随机（人为）因素对地下水的影响所占的比重增大，整个黑河流域地下水的连通性和脆弱性增加；②土地利用变化表现出区域面积上的自然植被退化，人工灌溉耕地的扩张变化；③地下水位和土地利用的时空变化具有密切的相关性，地下水位急剧变化的区域均是自然植被变化加剧的区域，主要表现为草地退化，戈壁增加。进一步分析得出冲积扇下部和河流细土平原耕地扩张的土地利用方式是导致冲积扇中上部地下水位下降和植被退化的主要因素，这种趋势将影响整个黑河中游地下水系统的补排关系，对地下水资源时空变异性产生深远的影响。
- 周剑李新王根绪赵洁
- 关键词：黑河中游地统计土地利用变化地下水
- 改进SEBS模型评价黑河中游灌溉水资源利用效率被引量：7
- 2014年
- 我国西北干旱半干旱地区内陆河流域农业耗水是水资源消耗的主要部分,准确估算干旱半干旱区绿洲蒸散发(ET)对合理配置和有效利用水资源非常重要。针对干旱半干旱区作物蒸散受土壤水分胁迫的特点,将土壤水分信息引入到SEBS模型中,利用MODIS影像,结合WRF模式输出的格网和地面观测的气象数据估算2012年黑河中游绿洲蒸散发。与涡动观测结果对比:改进的SEBS模型更适用于灌溉作物在水分胁迫下的蒸散发估算。进而分别在灌区和黑河中游整个绿洲尺度上评价2012年作物水资源利用效率,结果显示:在灌区尺度上水资源利用效率是57%;以整个黑河中游为对象,由于考虑了地表水地下水的转换和重复利用,绿洲作物水资源利用效率可达到66%,但抽取地下水重复利用消耗大量的能源,为此需要提升单方水的利用效率,减少对地下水的过度开采,做到既节约水资源,又节约能源。
- 周剑吴雪娇李红星李妍仲波潘晓多
- 关键词：感热灌溉水利用效率干旱半干旱地区
- 一种多年冻土区温度主导的变源产流模式模拟方法
- 本发明提供一种多年冻土区温度主导的变源产流模式模拟方法，包括：提取研究区域的水文响应单元HRU；确定需要进行变源产流模式模拟的研究时间段；获取研究区域的基础地理信息以及研究区域在研究时间段的基础气象数据；对所述研究区域在...
- 黄克威王根绪周剑文磊宋春林
- 文献传递
- 综合遥感和地下水数值模拟分析黑河中游三水转化及其对土地利用的响应被引量：13
- 2009年
- 以地下水/河流(FEFLOW/MIKE11)相互作用耦合模拟为基础,结合GIS和遥感技术建立研究干旱区黑河流域中游盆地地表水与地下水转化机制及其对土地利用响应的数值模拟模型。模型利用定量遥感技术估算黑河流域不同下垫面条件下的面状蒸散发;利用ARCGIS管理和处理各种时间序列、空间分布的数据(如灌溉制度、土地利用);利用FEFLOW/MIKE11模拟黑河与含水层之间的水量相互转化。模型通过拟合研究区地下水流场、观测孔水位历时曲线及水均衡来识别水文地质条件、补排边界和水文地质参数。最后利用率定的模型对黑河中游盆地补给、径流、排泄进行定量分析,揭示出:黑河在其冲积扇中上部大量补给地下水,在其河谷细土平原张掖盆地地下水与河水相互交换频繁,在其河谷细土平原酒泉东盆地多为地下水补给河流的现象;黑河中游盆地冲积扇下部和河流细土平原耕地扩张的土地利用方式是导致冲积扇中上部地下水位下降和植被退化的主要因素,并且这种趋势将改变上游出山区和中游冲积扇上部的地下水水位差、改变冲积扇中上部黑河与地下水的水位差,影响整个黑河中游地下水系统的补排关系,对地下水资源时空变异产生深远的影响。
- 周剑程国栋王根绪李新胡晓农韩旭军
- 关键词：黑河中游FEFLOW土地利用蒸散发
- 数字黑河的思考与实践 3:模型集成被引量：21
- 2010年
- 介绍了"数字黑河"模型集成研究的进展。①流域科学研究中的模型集成由发展流域集成模型和建模环境这2个主题所构成,前者可概括为"水—土—气—生—人"集成模型,后者是支持集成模型的高效开发的软件工具,注重于应用先进的信息技术为建模提供支撑。②将模型集成分为知识途径和技术途径,讨论了建模环境在模型集成中的作用,以及科学模型和流域管理模型的关系。③回顾了黑河流域模型集成的总体目标是发展两种类型的集成模型,其中第一种回应科学目标,是地球系统模型在流域尺度上的具体体现,以建成能够综合反映流域水文—生态—经济相互作用的模型为标志;第二种集成模型回应管理目标,以建成空间显式的流域水资源决策支持系统为目标。④对黑河流域已有的水文、地下水、水资源、陆面过程、土地利用、生态、社会经济与生态经济建模工作做了系统的综述。⑤分析了黑河流域集成模型研究中存在的问题和所面临的挑战。
- 李新程国栋康尔泗徐中民南卓铜周剑韩旭军王书功
- 关键词：数字流域建模环境决策支持系统黑河流域
- 利用SEBAL和改进的SEBAL模型估算黑河中游戈壁、绿洲的蒸散发被引量：32
- 2014年
- 蒸散发是干旱、半干旱地区内陆河流域水分消耗的主要途径,利用遥感估算流域尺度上的蒸散发对内陆河流域水循环和水资源的合理利用具有重要的指导意义.基于2012年开展的黑河流域生态-水文过程综合遥感观测联合试验(Hi WATER)的观测资料和高分辨率的ASTER影像,分别利用SEBAL模型和改进的SEBAL(M-SEBAL)模型估算黑河中游不同时期戈壁、绿洲等不同下垫面的蒸散发,通过涡动观测数据对比分析了SEBAL模型和M-SEBAL模型估算戈壁、绿洲蒸散发的精度.结果表明:SEBAL模型在绿洲低估感热通量,高估潜热通量;在戈壁高估感热通量,低估潜热通量.M-SEBAL模型充分考虑不同下垫面地表辐射温度与植被覆盖度之间的关系,能很好地反映不同植被覆盖区域的湍流通量的异质性,估算黑河中游戈壁、绿洲蒸散发的精度高于SEBAL模型.
- 周彦昭周剑李妍王旭峰
- 关键词：蒸散发
- 基于涡动相关仪验证的SEBS模型对黑河中游地表蒸散发的估算研究被引量：17
- 2014年
- 在我国西北干旱和半干旱地区,农业收获主要依靠灌溉保证,灌溉绿洲的蒸散发(ET)是当地水资源的主要消耗.通过遥感估算区域灌溉绿洲的ET对于地区合理利用水资源极其重要,利用M ODIS/Terra影像,基于物理过程的地表能量平衡模型(SEBS),结合WRF模式输出的气候驱动数据和地面观测数据来估算黑河中游地区的地表通量和日蒸散发(ETdaily).估算的ET用不同下垫面的涡动相关仪观测数据进行验证,结果显示:SEBS模型估算的不同下垫面的ETdaily具有很好的拟合效果(R2=0.96,P<0.001),在灌溉绿洲估算的ETdaily比实测值偏高,说明干旱、半干旱地区灌溉绿洲土壤水分胁迫是影响ET的主要因素.模型估算绿洲作物生长期间的ETdaily和实测的ETdaily平均相对误差为12.5%,精度在观测的能量不闭合误差以内且精度比戈壁和沙漠地区高.
- 吴雪娇周剑李妍潘晓多周彦召
- 关键词：MODIS蒸散发地表通量空间异质性黑河中游
