赣江流域TRMM降水数据的误差特征与成因_胡庆芳

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1、DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2013.06.018第24卷第6期水科学进展Vol．24，No．62013年11月ADVANCESINWATEＲSCIENCENov．，2013赣江流域TＲMM降水数据的误差特征与成因1，21222胡庆芳，杨大文，王银堂，杨汉波，刘勇(1.清华大学水利水电工程系，北京100084;2.南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029)摘要:阐明TＲMM3B42V6(Tropicalrainfallmeasuringmission3B42version6)的误差特征及成因，对于合理使用该卫星降水数

2、据，并完善其降水反演算法具有重要意义。在赣江流域0.25°×0.25°空间尺度上，对比了TＲMM3B42V6、TＲMM3B42ＲTV6和CMOＲPH的精度特征。结果表明，3B42V6的系统偏差远低于3B42ＲTV6、CMOＲPH，但平均绝对值偏差、效率系数和探测率均明显劣于CMOＲPH。TＲMM3B42V6的系统偏差较低的原因主要在于该数据采用地面月降水量进行了校准，而其绝对值偏差、效率系数和探测率明显劣于CMOＲPH的主要原因在于所采用的热红外/被动微波降水联合反演算法不及后者有效。今后有必要对TＲMM3B42的精度进行全面评估，并改进该数据的热红外/微波降水反演算法及与地面降水

3、信息的融合算法。关键词:卫星降水;热带测雨探测计划;CMOＲPH;误差成因;赣江流域中图分类号:P339文献标志码:A文章编号:1001-6791(2013)06-0794-07利用气象卫星资料获取地表降水空间分布已成为水文气象领域的一个研究热点。目前，有影响的卫星降［1］水估计方法达30余种，全球性卫星降水数据超过10种，其中代表性的有TＲMM3B42V6(Tropicalrainfallmeasuringmission3B42version6，简称3B42)、TＲMM3B42ＲTV6(TＲMM3B42realtimeversion6，简称［2］［3］3B42ＲT)、CMOＲPH

4、(Climatepredictioncentermorphingtechnique)等。随着全球降水测量任务(Global［4］precipitationmeasurementmission，GPM)的实施，卫星降水数据的实用性将有实质性提高。3B42是一种代表性高分辨率卫星遥感降水数据，且该数据采用GPCP(Globalprecipitationclimatologypro-［5］ject)或CAMS(Climateassessmentandmonitoringsystem)月数据进行了校准。国内外对于3B42的精度已有［6］颇多验证，并与其他卫星降水数据进行了比较。如Su等指出

5、在南美拉普拉塔河7个子流域，3B42在日均［7］意义上高估地表降水量的幅度接近10%。Tian等指出在美国大陆，3B42在冬夏两季的偏差值均接近0。［8］［9］Jiang等指出在老哈河流域，3B42的日均误差幅度远低于CMOＲPH，但探测率显著低于后者。Sohn等［10］指出在韩国3B42V6的平均误差接近0，但均方误差和探测率明显劣于CMOＲPH。Kubota等针对日本的研［11］究表明，在日和3h尺度上，3B42的均方误差大于CMOＲPH，且探测率明显低于后者。Hu等在赣江流域详细分析了3B42日降水数据精度的时空变化特征。在众多区域，3B42日降水在均值上较CMOＲPH等更接

6、近于地表状况，但该数据的绝对误差规模较高，分类估［2］计精度也不及CMOＲPH等。3B42的这一误差特征已涉及到TMPA(TＲMMmultisatelliteprecipitationanalysis)中IＲ/MW(Infrared/microwave)联合反演降水量和卫星遥感、地表雨量计信息融合算法等深层次的问题。客观评价和合理解释3B42V6的这一误差特征，对于正确使用该数据，并进一步完善有关降水反演算法具有重要意义。但目前遥感定量降水估计领域对于3B42数据的这一误差特征尚未引起足够重视，对其成因的分析更是少见。本文以中国多雨区之一的赣江流域为例，通过与3B42ＲT、CMOＲ

7、PH的对比性分析，阐明3B42日降水数据上述误差特征，并从降水算法层面揭示其成因。本文有助于全面理解3B42数据的性能，并为改进和完善TMPA算法提供反馈信息，同时也是开展卫星和雨量计降水信息融合的基础。收稿日期:2012-09-27;网络出版时间:2013-09-12网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1309.P.20130912.1140.013.html基金项目:国家自然科学基金资助项目(51109136);水利