准确量化径流源并了解冰川山盆地中的水文过程对于面对气候变化的有效水资源管理至关重要。这项研究旨在通过利用集成的陆地表面,冰川能量平衡和河流路线模型来确定吉尔吉斯斯坦内部蒂恩 - 山山脉中各种径流源的贡献。考虑了对太阳辐射和云传播过程的局部地形影响,降低了网格的气象强迫数据。然后,对观察到的排放,冰川质量平衡和雪水等效的综合模型进行评估,重点是Kara-Batkak冰川参考位点。短波辐射校正对于提高模型模拟的准确性尤为重要。结果表明,峰值冰川熔体的贡献发生在7月和8月,一些盆地达到54%。每年,盆地中冰川的平均贡献为19%,而融雪和降雨的比率分别为58%和23%。这项研究强调了综合建模方法在理解和量化数据筛分高山区域中的径流组件方面的实用性。掺入观察到的冰川数据对于在当前气候条件下准确表示水文过程至关重要。这些发现强调了考虑冰川动态及其对水资源的影响,以告知冰川山区盆地的有效水管理策略。
2017 - 2020 在喜马偕尔邦萨特莱杰河流域水电项目累积影响评估 (AHEC-ICFRE) 下对 10 兆瓦以下水电项目进行附加研究 2016 - 2020 小喜马拉雅山脉蒸散量和其他水文过程的测量与建模 (PI) (MoES) 2015 - 2020 恒河流域上游选定村庄的水资源普查和热点分析 (DST) 2015 - 2020 恒河流域上游小流域各种水文过程的观测和建模 (DST) (PI) 2015 - 2020 恒河流域上游项目网站和水文数据库的开发 (DST) 2014 - 2019 小喜马拉雅山脉集水区的水文过程和特征 (PI) (NIH) 2014 - 2018 恒河信息门户的开发 (NIH) 2014 - 2017 使用全球水资源可用性评估 (GWAVA) 模型对纳尔马达盆地进行建模 (NIH) 2014 - 2017 使用 SWAT 模型对萨特莱杰盆地部分进行水文建模 (NIH) 2013 - 2016 气候变化对西喜马拉雅塔维盆地水文的影响 (PI) (NIH) 2013 - 2016 土地利用变化对查谟塔维河环境流量的影响 (NIH) 2013 - 2015 萨特莱杰河下游旁遮普平原水文气候变量的变化 (PI) (NIH) 2017 - 2018 萨拉斯瓦蒂河复兴和遗产发展项目的水文方面:回顾和观察
水文,对地球表面的水运动,分布和质量的研究,在理解和管理水资源方面起着至关重要的作用。在水文学中,流域建模是一个关键领域,侧重于预测水如何流入特定地理区域。在流域建模的各种方法中,TopModel水文学从地形角度考虑了景观,从而洞悉了景观,从而洞悉了降水,地形和水文过程之间的复杂相互作用。在本文中,我们深入研究了TopModel水文学在理解和管理流域过程中的原理,应用和意义。Topmodel水文,“地形模型”的缩写,是模拟流域内水文过程的概念框架。在1970年代后期由基思·贝文(Keith Beven)和迈克·柯克比(Mike Kirkby)开发,这种方法通过认识到地形在控制景观中水通量的分布和时机中的关键作用来彻底改变了该领域[1]。
水文模型已成为研究解决各种环境和水资源问题的复杂流域的水文过程的重要工具。本研究的重点是使用土壤和水评估工具(SWAT)在突尼斯中部的Merguellil流域进行建模。SWAT模型是一种物理建模工具,开发了用于预测水文过程的物理建模工具,并有充分记录是资源水管理的有效工具。这项研究的主要目的是评估SWAT模型在模拟中央半干旱突尼斯梅尔基利尔流域内的每月水文过程时的表现。该模型的校准是从2002年到2011年进行的,随后进行了2012年至2017年的验证。灵敏度分析确定了关键参数,包括曲线数,坡度长度和有效的水力传导率,是最敏感的。研究结果表明,该模型在校准和验证阶段期间根据拟合优度标准表现出令人满意的性能。在校准和验证期内,NASH – utcliffe效率(NSE)分别为0.65和0.41。确定系数(R²)和克林格 - 古普塔效率(KGE)均等于0.7,用于校准的标准偏差比(RSR)小于或等于0.6。偏差百分比(PBIA)表明该模型在校准期间高估了排放量 +23.5%。此外,Merguellil流域中的径流表现出显着的时空变异性,受到其环境的复杂性和异质性的显着影响。
目前,全球水周期正在经历激进的转变,相关的全球水危机需要利益相关者的快速行动来减轻对人类和生态系统的不利影响。这种行动的紧迫性是由气候变化和土地使用土地覆盖变化(LULCC)的综合作用以及确保清洁水源的相关挑战所驱动的。气候变化所产生的全球变化正在使水的稀缺性变得更加严重,在水上压力的地方,导致更多的竞争,甚至在水资源上发生冲突。解决全球水危机的问题在全球南部的数据砂区域尤其具有挑战性,在该地区,水文过程的状况和水的可用性受到限制。在这里,通过强大的水文模型在水文预测中的进展仍在研究议程之上。全球南部,尤其是西非的一般是对热带集水区的有限的水文过程,随着土地覆盖的加速变化。该研究的重点旨在解决以下研究问题:•气候变化如何改变热带流域的水文过程,并且这是否改变了嵌套集水区的水流方案?•除了给定的西非地区的气候变化所驱动的变化外,LULCC在嵌套集水区的空间变化中的贡献和贡献是什么?为了解决上述问题,我们将依靠西非PRA河流域的数据。在本研究中,我们采用了Google Earth Engine(GEE)和随机森林分类器(RFC)来评估2007年至2023年期间PRA河流域的时空时空土地使用/覆盖变化和变化检测。专注于五(5)个LULCC分类对于该地区不管制的大型和小规模的采矿活动至关重要。使用归一化差异指数(NDWI)和改良的NDWI(MNDWI)有效地提取水表面区域,以进行PRA河流盆地的变化和压力,并处理
Lixin Wang教授在美国印第安纳波利斯印第安纳大学地球与环境科学系教授。 他的研究小组的重点是生态水文,该研究探讨了各种自然和农业系统中水与植被之间的复杂相互作用和反馈。 Wang教授对水压力环境中水植物相互作用的复杂性以及这些生态系统对未来气候/土地使用变化方案的反应。 他的团队在一系列自然系统,现场观察,遥感,荟萃分析和基于过程的建模中使用了各种生态水文过程,以消除水,生态系统和环境之间的复杂相互作用。Lixin Wang教授在美国印第安纳波利斯印第安纳大学地球与环境科学系教授。他的研究小组的重点是生态水文,该研究探讨了各种自然和农业系统中水与植被之间的复杂相互作用和反馈。Wang教授对水压力环境中水植物相互作用的复杂性以及这些生态系统对未来气候/土地使用变化方案的反应。他的团队在一系列自然系统,现场观察,遥感,荟萃分析和基于过程的建模中使用了各种生态水文过程,以消除水,生态系统和环境之间的复杂相互作用。
2010年国家自然科学基金面上项目。黑河计划的科学目标是揭示不同尺度(如叶片、单株植物、群落、景观和流域尺度)内陆河流域生态水文系统的过程和机制,提高水文、生态和经济系统演变的研究能力和可预测性,研究生态水文过程对气候变化和人类活动的响应,为内陆河流域水安全、生态安全和可持续发展提供基础理论和技术支持。黑河计划的实施最终将建立一个集物理和社会经济过程观测、数据管理和模型模拟于一体的研究平台,促进21世纪中国流域科学的发展。
根据其社会地位和规模,树木提供了不同的生态,经济和社会服务。Lindenmayer and Laurance(2017)的广泛评论列出了大树的已知生态作用。这包括对营养周期的影响(Lindo and Whiteley 2011),动员深地下水(Nepstad等人。1994),气候调节(Dean等人 1999),以及野生动植物栖息地的提供(Remm andLõhmus2011)。 大树对于碳固存和木材生产也至关重要,因为最大的树木占全球成熟森林生物量的50%(Lutz等人 2018)。 此外,他们还扮演着一些重要的社会和文化角色(Blicharska和Mikusinski 2014)。 从人口统计学的角度来看,小树木和被抑制的树木非常重要,因为它们的生存和发展对于确保森林更新至关重要。 他们提供了许多生态系统功能和服务(Ampoorter等人。 2016),影响垃圾组成和种子发芽。 小树比大树更多样化(Memiaghe等人 2016),提高整体功能多样性,并促进生态系统对骚乱的更好韧性。 此外,它们有助于碳存储(Vincent等人 2015),对水文过程有影响(Gonzalez-Martinez等人。 2017),土壤养分的可用性和局部微气候(Turrell and Austin 1965),并为许多动物提供食物和栖息地。1994),气候调节(Dean等人1999),以及野生动植物栖息地的提供(Remm andLõhmus2011)。 大树对于碳固存和木材生产也至关重要,因为最大的树木占全球成熟森林生物量的50%(Lutz等人 2018)。 此外,他们还扮演着一些重要的社会和文化角色(Blicharska和Mikusinski 2014)。 从人口统计学的角度来看,小树木和被抑制的树木非常重要,因为它们的生存和发展对于确保森林更新至关重要。 他们提供了许多生态系统功能和服务(Ampoorter等人。 2016),影响垃圾组成和种子发芽。 小树比大树更多样化(Memiaghe等人 2016),提高整体功能多样性,并促进生态系统对骚乱的更好韧性。 此外,它们有助于碳存储(Vincent等人 2015),对水文过程有影响(Gonzalez-Martinez等人。 2017),土壤养分的可用性和局部微气候(Turrell and Austin 1965),并为许多动物提供食物和栖息地。1999),以及野生动植物栖息地的提供(Remm andLõhmus2011)。大树对于碳固存和木材生产也至关重要,因为最大的树木占全球成熟森林生物量的50%(Lutz等人2018)。此外,他们还扮演着一些重要的社会和文化角色(Blicharska和Mikusinski 2014)。从人口统计学的角度来看,小树木和被抑制的树木非常重要,因为它们的生存和发展对于确保森林更新至关重要。他们提供了许多生态系统功能和服务(Ampoorter等人。2016),影响垃圾组成和种子发芽。小树比大树更多样化(Memiaghe等人2016),提高整体功能多样性,并促进生态系统对骚乱的更好韧性。此外,它们有助于碳存储(Vincent等人2015),对水文过程有影响(Gonzalez-Martinez等人。2017),土壤养分的可用性和局部微气候(Turrell and Austin 1965),并为许多动物提供食物和栖息地。
水文建模是对水资源最佳计划,开发,运营和管理必不可少的流域响应进行准确评估所必需的。建模方法已在50年内广泛用于各种水文过程。模型的开发与计算能力方面的发展息息相关。虽然基于事件的模型起源于1930年代,并且可以与手工计算一起使用,但在1960年代出现了第一个用于降雨跑步过程的水文模型,而计算能力足以以简化的“概念性”方式代表所有土地相过程。后来,在1970年代和80年代,可以开发出功率增加的功率,从而启用“基于物理”的水文模型,并求解一组偏微分方程的耦合集,以代表陆上,场地和地下流动和运输过程,以及从陆地和水面蒸发。目前,全球气候模型能够通过基于物理的模型来代表全球水文周期。
相比之下,统计模型基于历史数据,识别输入和输出变量之间的模式和关系。尽管这些模型的资源密集型和更快的实施速度较低,但由于几个因素,包括自然数据噪声,不完整的数据和有限的空间分辨率,它们通常缺乏准确性。5另外,统计模型通常受线性和正态性的假设的约束,这可能不能充分代表环境过程的非线性和动态性质。为了克服与环境和水文过程相关的高不确定性和复杂性,研究人员近年来越来越多地采用了数据驱动的方法。在其中,人工智能(AI)算法,尤其是机器学习(ML)和深度学习(DL)方法,已获得了突出性。这些方法不需要对输入变量和目标变量之间关系的明确指定,从而可以快速处理以及处理数据中复杂的非线性交互的能力。6