TRMM衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)在珠江流域的適用性評價*

劉曉林，劉超群，楊勝天，李樹波

（1. 珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院，廣東廣州510611；2. 北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，北京100875）

降水作為水循環(huán)過程中的關(guān)鍵要素，準(zhǔn)確的空間化降水信息對于水資源管理、旱澇災(zāi)害管理、生態(tài)環(huán)境治理具有重要意義［1-2］。目前對于降水資料的獲取最直接、最有效的手段依然是地面觀測站點，然而由于降水的空間差異性，使得地面有限的觀測站點難以準(zhǔn)確反應(yīng)空間化的降水，尤其在一些站點稀疏、地形起伏較大的地區(qū)［3］。遙感與衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展為空間化降水的獲取提供了新的方法和途徑［4］，由于衛(wèi)星遙感降水?dāng)?shù)據(jù)的時空分辨率較高、覆蓋范圍廣以及不受地形地貌條件限制，已作為地面觀測站點的替代資料被廣泛應(yīng)用［5］。

TRMM （Tropical Rainfall Measuring Mission）衛(wèi)星由美國和日本共同研發(fā)并于1997年發(fā)射成功，其遙感傳感器能夠覆蓋全球50°S～50°N 的范圍，至今已經(jīng)積累了大量的高時空分辨率的遙感降水?dāng)?shù)據(jù)［6］。為了更好的將其進(jìn)行應(yīng)用，國內(nèi)外在TRMM衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)精度評價方面做了大量的研究［7-10］，結(jié)果表明：TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)與地面觀測站點具有很好的一致性，并且隨著時間尺度的增大，其精度逐步提高［7］，雨季（夏季和秋季）降水精度明顯高于枯季（冬季和春季）［11］，不同氣候類型及降水類型下其精度也有所不同［12］。珠江流域地處水循環(huán)最為活躍的中國南方沿海地區(qū)，流域降水受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的影響，時空分布不均［13］。在全球氣候變暖的背景下，流域上游的干旱、下游的洪澇等氣象災(zāi)害逐漸頻發(fā)［14］。將TRMM 衛(wèi)星降水應(yīng)用到珠江流域與降水的相關(guān)研究中，可彌補地面觀測站點的不足。為了將TRMM 衛(wèi)星更好的進(jìn)行應(yīng)用，其精度評價顯得尤為重要，目前已有部分與珠江流域相關(guān)的TRMM 衛(wèi)星降水的適用性研究。如劉少華等［3］基于氣象站點對中國大陸流域分區(qū)TRMM 降水質(zhì)量進(jìn)行評價中有涉及到珠江流域的精度評價，并與全國其他流域進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)珠江流域精度相對其他流域較高；李麒崙等［15］對中國大陸的GPM 與TRMM 降水的精度進(jìn)行了評估與對比，其中涉及珠江流域的TRMM 日和月尺度降水精度相對內(nèi)陸河片的較高；王兆禮等［16］以珠江流域的東江和北江為例進(jìn)行TRMM 降水的適用性研究，作為VIC 水文模型的輸入，TRMM 降水模擬精度相對站點較高，顯示了TRMM降水在網(wǎng)格尺度應(yīng)用中相對實測站點的優(yōu)勢。然而TRMM 降水的精度驗證大部分在全國及流域尺度進(jìn)行，只注重珠江流域與其他流域的精度對比，對于整個流域及內(nèi)部更為精細(xì)和全面的精度驗證相對匱乏，同時對于TRMM 降水的時空分布特征分析較為薄弱，因此亟需開展該方面的研究。

本文采用珠江流域內(nèi)74 個氣象站點的實測降水量，從年、月及日尺度上對該區(qū)域的TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行全面精度驗證，并著重分析TRMM月尺度降水站點及流域內(nèi)部精度，對比通過TRMM衛(wèi)星和氣象站點獲取的空間化降水的差異，然后基于1998～2015年的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計分析了流域內(nèi)年均降水量和各月平均降水量的時空分布特征，為TRMM 衛(wèi)星數(shù)據(jù)在珠江流域的可靠性與進(jìn)一步應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

珠江流域片（本文簡稱“珠江流域”）地處中國南部沿海，位于東經(jīng)100°05′～117°18′、北緯5°51′～26°52′之間，總面積約65 萬km2，多年平均水資源總量為5 201 億m3（圖1）。流域包括珠江流域（狹義）、韓江流域、紅河流域（國內(nèi)部分）、粵桂沿海諸河和海南諸河，其中珠江流域（狹義）又分為南北盤江、紅柳江、西江、北江、東江、珠江三角洲諸河，地跨滇、黔、桂、粵、瓊、湘、贛、閩等8個省區(qū)及港澳地區(qū)［17］。

珠江流域?qū)贌釒?、亞熱帶氣候區(qū)，氣候溫和，雨量豐沛，流域多年平均氣溫14～22 ℃，多年平均降水量1 200～2 000 mm，降水量分布總趨勢由東向西遞減。降水量、徑流年內(nèi)分配不均勻，每年4～9月為豐水期，降水量與徑流量約占全年的80%［18］。流域地勢北高南低，西高東低，總趨勢由西北向東南傾斜，地貌以山地、丘陵為主，平原盆地較少。自然土壤主要以紅壤、磚紅壤、磚紅壤性紅壤、黃壤為主，一般按地帶規(guī)律分布。植物種類繁多，以綠闊葉林為主，其次為針闊葉混交林，森林覆蓋率為28%。

圖1 珠江流域的地理位置及氣象站點的分布Fig.1 The geographical location of the Pearl River Basin in China and its rain gauges

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)包括3 類：①氣象站點實測降水?dāng)?shù)據(jù)；②TRMM3B43-V7 月降水?dāng)?shù)據(jù)；③TRMM3B4 2-V7 日降水?dāng)?shù)據(jù)。其中，實測降水?dāng)?shù)據(jù)來源于中國氣象局國家氣象數(shù)據(jù)中心（http：//data. cma.cn），考慮到氣象站數(shù)據(jù)的時間連續(xù)性，選取了1998～2015年珠江流域范圍的74個國家基準(zhǔn)與基本站觀測降水?dāng)?shù)據(jù)，作為“真值”對衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行檢驗。TRMM3B43 及3B42 降水?dāng)?shù)據(jù)源于NASA 網(wǎng) 站(http://trmm. gsfc. nasa. gov/)，空 間 分 辨率為0.25°（約25 km），時間分辨率TRMM3B43 為月，TRMM3B42 為日，選取時段與降水實測數(shù)據(jù)相同。

2.2 檢驗及分析方法

首先整理74 個氣象站點的實測降水?dāng)?shù)據(jù)，提取其所在TRMM 衛(wèi)星網(wǎng)格降水?dāng)?shù)據(jù)，采用散點斜率法、相關(guān)系數(shù)（R）和相對誤差（BIAS）指標(biāo)，從年、月及日尺度對TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行精度檢驗。然后將氣象站點的數(shù)據(jù)采用反距離方法插值到TRMM 衛(wèi)星分辨率的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，進(jìn)行面尺度對比分析。

1） 散點斜率法：以氣象站點觀測降水為自變量，站點所在網(wǎng)格內(nèi)TRMM 衛(wèi)星降水為應(yīng)變量，作一元線性回歸，線性函數(shù)的斜率K 越接近1，代表兩個數(shù)據(jù)偏差越小。若散點位于1∶1 線左側(cè)，說明降水實測數(shù)據(jù)小于TRMM 衛(wèi)星數(shù)據(jù)，若散點位于1∶1 線右側(cè)，說明降水實測數(shù)據(jù)大于TRMM衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

2） 相關(guān)系數(shù)和相對誤差計算公式

3 結(jié)果分析

3.1 數(shù)據(jù)整體精度檢驗

3.1.1 年降水精度分析 采用TRMM3B43 的月降水?dāng)?shù)據(jù)加和得到1998～2015年珠江流域TRMM 年降水?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)行研究區(qū)TRMM 衛(wèi)星年降水精度評價。結(jié)果表明：TRMM年降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測年降水量的總體決定系數(shù)R2=0.843，斜率K=0.768 7；相關(guān)系數(shù)R=0.918，并通過了α=0.001 的顯著性檢驗；74 個站平均相對誤差BIAS=10.87%，兩者擬合度較高，存在很好的一致性。相比其他區(qū)域已有的TRMM 降水?dāng)?shù)據(jù)精度檢驗結(jié)果，精度略高。從圖2可以看出，在降水低值區(qū)，多數(shù)散點分布在線左側(cè)，即在年尺度上TRMM 衛(wèi)星高估了研究區(qū)的實際降水；在降水高值區(qū)，多數(shù)散點分布在1∶1 線右側(cè)，即在年尺度上TRMM 衛(wèi)星低估研究區(qū)的實際降水。總體而言，在研究區(qū)內(nèi)TRMM3B43 估計的年降水?dāng)?shù)據(jù)精度較高，能夠滿足在年尺度上應(yīng)用的需要。

圖2 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM年降水與地面觀測站年降水量散點圖Fig.2 Annual precipitation scatter diagram between TRMM and rain gauges in the Pearl River Basin during 1998-2015

3.1.2 月降水精度分析 基于1998～2015 年珠江流域TRMM3B43 的月降水?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)行研究區(qū)TRMM 月降水精度評價。結(jié)果表明（圖3） ：TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測月降水量的總體決定系數(shù)R2=0.883，斜率K=0.869 5；相關(guān)系數(shù)R=0.940，通過了α=0.001 的顯著性檢驗；74 個站平均相對誤差BIAS=22.01%，相比較年尺度TRMM降水，其相關(guān)系數(shù)更高，但相對誤差有所增大。TRMM月降水低值區(qū)高估實際降水，高值區(qū)低估實際降水，與年尺度規(guī)律相似。總體而言，在研究區(qū)內(nèi)TRMM3B43 的月降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測降水具有明顯的相關(guān)性與一致性，可作為與降水相關(guān)研究的數(shù)據(jù)來源。

圖3 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM月降水與地面觀測站月降水量散點圖Fig.3 Monthly precipitation scatter diagram between TRMM and rain gauges in the Pearl River Basin during 1998-2015

圖4 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM日降水與地面觀測站日降水量散點圖Fig.4 Daily precipitation scatter diagram between TRMM and rain gauges in the Pearl River Basin during 1998-2015

3.1.3 日降水精度分析 基于1998～2015 年珠江流域TRMM3B42 的日降水?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)行研究區(qū)TRMM 日降水精度評價。結(jié)果表明（圖4），TRMM日降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測日降水量的總體決定系數(shù)R2=0.209，斜率K=0.453 1；相關(guān)系數(shù)R 僅為0.457；74 個站平均相對誤差BIAS 達(dá)到113.62%，兩者的一致性較差?？傮w而言，TRMM日降水?dāng)?shù)據(jù)在研究區(qū)內(nèi)的精度較差，這可能是由于遙感本身的特點導(dǎo)致的，由于衛(wèi)星主要通過微波傳感器等設(shè)備探測云內(nèi)降水粒子和云粒子與微波的相互作用達(dá)到測量降水的目的［19］，而珠江流域?qū)贌釒?、亞熱帶氣候區(qū)，水循環(huán)劇烈、云層移動速度快，使得衛(wèi)星探測日降水結(jié)果時效性較差。所以在珠江流域內(nèi)使用TRMM3B42 的日降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)研究之前需對該數(shù)據(jù)進(jìn)行精度影響分析和相應(yīng)的校正。

3.2 數(shù)據(jù)個體精度檢驗

從年、月及日尺度TRMM 降水的檢驗結(jié)果可知，基于1998～2015年TRMM3B43的年和月降水?dāng)?shù)據(jù)在研究區(qū)內(nèi)整體上精度較高，但整體檢驗難免掩蓋少數(shù)站點數(shù)據(jù)與對應(yīng)TRMM 降水?dāng)?shù)據(jù)之間的差異性，無法全面客觀地反映出TRMM 降水?dāng)?shù)據(jù)在各站點間驗證精度的不均一性。尤其降水作為所有氣象要素中最活躍的變量，其分布受到地形、氣候、經(jīng)緯度、海拔和海陸位置等諸多因素的影響［6］，具有時間和空間上的高度不連續(xù)性與非線性特征。因此，僅僅對數(shù)據(jù)進(jìn)行整體精度檢驗是不全面的，還需要對單個站點的精度進(jìn)行檢驗。由于TRMM 年降水?dāng)?shù)據(jù)是由月降水?dāng)?shù)據(jù)加和所得，日降水?dāng)?shù)據(jù)總體精度較差，所以著重在月尺度上進(jìn)行單個站點精度分析。

以珠江流域內(nèi)各氣象觀測站點的月降水量為自變量，相應(yīng)時間上站點所在網(wǎng)格內(nèi)的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)為因變量進(jìn)行一元線性回歸分析，得到TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)與各站點實測降水量之間的相關(guān)系數(shù)R，并計算各站點兩組數(shù)據(jù)的相對誤差BIAS（表1）；同時統(tǒng)計流域內(nèi)各個子流域內(nèi)氣象站點相關(guān)系數(shù)R和相對誤差BIAS的平均值（表2）。

從相關(guān)系數(shù)來看（表1 和表2），全流域74 個氣象站點的月降水實測數(shù)據(jù)與TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)平均值為0.946，其中最大的為汕尾和江城站，R 達(dá)到0.984，最小的為羅定站，R 為0.865；在各個子流域中，韓江流域的相關(guān)系數(shù)平均值最大，R 為0.961，海南諸河的相關(guān)系數(shù)平均值最小，R 為0.923。全流域中絕大部分站的相關(guān)系數(shù)在0.9 以上，只有4 個站（羅定、瓊中、電白、陵水）的相關(guān)系數(shù)小于0.9，進(jìn)一步說明了TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測降水量存在明顯的線性關(guān)系，遙感數(shù)據(jù)精度較高，在整個珠江流域具有普遍的適用性。

從相對誤差來看（表1 和表2）：①全流域74個氣象站中，惠來、瓊中、汕尾、桂平等20 個站點的相對誤差小于0，說明這些站點的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)小于實測站點降水，衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)存在一定的低估。羅甸、平果、儋縣、蒙山等54 個實測氣象站點的相對誤差大于0，表示這些站點的TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)比實測站點降水要高，衛(wèi)星數(shù)據(jù)存在一定程度的高估。②在74 個氣象站中，有61個氣象站點相對誤差在15%以內(nèi)，其中48 個氣象站點相對誤差在10%以內(nèi)，說明大多數(shù)氣象站點的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)與實測站點降水差異不大，一定程度上能夠反映出TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。③各氣象站點之間的相對誤差具有不均勻性，差異性明顯。其中深圳、鳳山、融安、臺山、增城這5 個氣象站點的相對誤差＜±1%，說明TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)和氣象站點實測降水之間有非常好的一致性。而元江、南寧、白色、羅定以及龍州的相對誤差分別為31.63%、24.16%、23.07%、21.98%和20.98%，說明這5 個氣象站點的TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)和氣象站點實測降水之間相對誤差明顯，而對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)卻分別為0.926、0.922、0.956、0.865 及0.947，可見，單從相關(guān)系數(shù)來考慮TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)和站點實測降水之間的相關(guān)性，容易忽略相關(guān)系數(shù)高的降水?dāng)?shù)據(jù)之間可能存在較大誤差的現(xiàn)象，因而需要考慮兩者之間的相對誤差。④各個子流域中，郁江的平均相對誤差最大，達(dá)到12.16%，其它流域平均相對誤差在10%以內(nèi)，其中海南諸河、珠江三角洲諸河、粵桂沿海諸河及韓江4 個流域的平均相對誤差在5%以內(nèi)，TRMM 月降水精度較高。11 個子流域中只有粵桂沿海諸河的平均相對誤差小于0，TRMM 衛(wèi)星低估降水；其它流域的平均相對誤差都大于0，TRMM衛(wèi)星高估降水。

從精度檢驗結(jié)果可知，總體上，珠江流域內(nèi)TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)和氣象站點實測降水之間有良好的一致性，研究區(qū)范圍內(nèi)的相關(guān)系數(shù)基本在0.9以上，最小的也達(dá)到了0.865，11個子流域相關(guān)系數(shù)平均值界于0.923～0.961，氣象站點實測降水要比TRMM月降水?dāng)?shù)據(jù)整體上略微偏低。就個體比較而言，大多數(shù)站點的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)和氣象站點實測降水差異不明顯，有61 個氣象站點相對誤差都在15%以內(nèi)，11 個子流域平均相對誤差小于13%，但也存在誤差較大的站點，尤其元江、南寧、白色、羅定以及龍州這5個站點，相對誤差達(dá)到了20%以上。

表1 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM月降水與觀測站月降水量的相關(guān)系數(shù)和相對誤差Table 1 Correlation coefficient and relative error on monthly precipitation between TRMM and rain gauges in the Pearl River Basin during 1998-2015

表2 1998～2015年珠江流域內(nèi)各子流域TRMM月降水與觀測站月降水量的平均相關(guān)系數(shù)和相對誤差Table 2 Average correlation coefficient and relative error on monthly precipitation between TRMM and rain gauges in the Pearl River various sub basins during 1998-2015

3.3 降水空間分布對比

通過TRMM 衛(wèi)星氣象站點的整體及個體精度檢驗，可得衛(wèi)星降水在站點所在位置的精度，然而空間化的降水對于流域水資源相關(guān)的研究有重要意義，因此還需對比分析衛(wèi)星獲取的空間化降水和氣象站點獲取的空間化降水之間的差異。統(tǒng)計1998～2015年TRMM 年平均降水與珠江流域內(nèi)氣象站點插值獲取的年平均降水，用站點的降水減去TRMM降水，對比分析兩者的差異。

結(jié)果顯示（圖5），TRMM 和氣象站點獲取的年均降水空間分布總體特征及趨勢一致，但局部區(qū)域存在一定的差異。流域內(nèi)TRMM 年均降雨量最高為2 306 mm，最低為780 mm，年均降雨極差值為為1 526 mm。氣象站點年均降雨量最高為2 503 mm，最低為827 mm，年均降雨極差值為1 676 mm。氣象站點的降水在最高、最低、極差和均值上都要大于TRMM 降水，但是不同區(qū)域差異不同，尤其海南諸河、紅河下游等降雨中心有所差異。差異最大的為流域南部區(qū)域，特別是西南區(qū)紅河下游，差異值達(dá)到-769 mm，TRMM 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于站點數(shù)據(jù)；海南島南部差異值為462 mm，氣象站數(shù)據(jù)高于TRMM 數(shù)據(jù)，其它區(qū)域差異界于這兩個數(shù)據(jù)區(qū)間。總體而言兩個數(shù)據(jù)的差異區(qū)域主要為珠江流域地形較為復(fù)雜的上游和沿海區(qū)域，而其產(chǎn)生的原因可能與地形及站點數(shù)據(jù)的插值方法有關(guān)。

圖5 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM年均降水與氣象站點年均降水差異分布圖Fig.5 Distribution difference of average annual precipitation between TRMM 3B43 and meteorological stations in the Pearl River Basin during 1998-2015

3.4 基于TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)的降水時空分布特征

珠江流域TRMM 降水整體和個體精度驗證及空間分布對比結(jié)果表明：TRMM3B43 的月降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測降水的一致性較好，雖然個別站點數(shù)值上差異較大，在定量測量流域降水方面具有一定欠缺，但大部分站點TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測降水量的偏差較小，因此TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)可以定量地反映珠江流域降水的時空分布規(guī)律和空間異質(zhì)性。

3.4.1 降水的空間分布特征 利用1998～2015 年的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)計算得到珠江流域的多年平均降水分布。如圖5a 所示，珠江流域內(nèi)年均降水量整體上呈現(xiàn)由西北向東南逐漸遞增的趨勢，不同區(qū)域間降水量差異明顯。流域內(nèi)年均降水量最小的區(qū)域位于流域西北部紅河和南北盤江上游，僅為780 mm，向東逐漸遞增到紅柳江、郁江區(qū)域的1 300～1 500 mm。在西江、粵桂沿海諸河區(qū)域的年均降水量為1 600～1 700 mm，流域內(nèi)年均降水量最大的區(qū)域位于北江、東江、珠江三角洲諸河及海南諸河，年均降水量達(dá)到1 800～2 000 mm。流域最東邊的韓江地區(qū)年均降水量反而比珠三角地區(qū)有所降低。造成上述降水分布特征的原因是紅河、南北盤江的海拔相比珠三角地區(qū)較高，同時該區(qū)域距離海洋遠(yuǎn)；韓江地區(qū)處在海拔相對較高的嶺南山脈，使得來自太平洋的水汽在海拔較低的珠三角地帶產(chǎn)生大量降水。

3.4.2 降水的時間分布特征 利用1998～2015 年的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)計算得到珠江流域1～12 月的每月平均降水分布。由圖6 可見：①流域內(nèi)1～12月的月平均降水分布規(guī)律與年均降水分布規(guī)律相似，整體上均呈現(xiàn)出由西北向東南逐漸遞增的趨勢，其中個別月份出現(xiàn)異常。②各月流域內(nèi)最低降水量和最高降水量分布位置不同。1～6 月、11～12 月流域內(nèi)最低降水量區(qū)域均分布在紅河和南北盤江上游，7 月流域內(nèi)最低降水量區(qū)域分布在北江和韓江上游，8 月流域內(nèi)最低降水量區(qū)域分布在紅柳江上游，9 月流域內(nèi)最低降水量區(qū)域分布在紅柳江和西江上游，10 月流域最低降水量區(qū)域分布在韓江流域；1～4月、12月流域內(nèi)最大降水量區(qū)域分布在北江、西江一帶，5～6 月流域內(nèi)最大降水量區(qū)域分布在珠江三角洲，7 月流域最大降水量區(qū)域分布在紅河和郁江下游及粵桂沿海諸河，8 月流域內(nèi)最大降水量區(qū)域分布在紅河和粵桂沿海諸河下游，9～10 月流域內(nèi)最大降水量區(qū)域分布在海南諸河，11 月流域內(nèi)最大降水量區(qū)域分布在海南諸河及西江上游。③流域內(nèi)降水在各月份的分布極不均勻，12 月份降水最少，流域內(nèi)最大月降水量僅為84 mm；7 月份降水量最大，流域內(nèi)最大月降水量為583 mm。大部分降水集中在每年4～10 月，流域下游區(qū)域極易發(fā)生洪澇災(zāi)害；11月至次年2月，流域內(nèi)很少有降水發(fā)生，上游容易發(fā)生干旱災(zāi)害。

圖6 1998～2015年珠江流域內(nèi)TRMM月平均降水分布圖Fig.6 Distribution of average monthly precipitation from TRMM 3B43 in the Pearl River Basin during 1998-2015

4 結(jié) 論

利用珠江流域內(nèi)74 個氣象站點實測降水?dāng)?shù)據(jù)對TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)從年、月及日尺度上進(jìn)行了精度檢驗和年均降水空間分布對比，并通過計算1998～2015年的TRMM 年均降水量和各月平均降水量對珠江流域TRMM 衛(wèi)星降水的空間和時間分布特征進(jìn)行了分析，得到如下結(jié)論：

1）1998～2015 年珠江流域內(nèi)TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)與站點實測降水量在年、月及日尺度上的相關(guān)系數(shù)分別為0.918、0.940和0.457；平均相對誤差分別為10.87%、22.01%和113.62%。表明在年和月尺度上TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)在研究區(qū)內(nèi)精度較高，具有良好的適用性；在日尺度上TRMM 衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)在研究區(qū)內(nèi)精度較差，在應(yīng)用之前需對該數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的校正。

2）對74個氣象站點的TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)逐一進(jìn)行精度檢驗，站點實測月降水?dāng)?shù)據(jù)與TRMM 月降水?dāng)?shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)界于0.865～0.984，大部分站點相關(guān)系數(shù)均在0.9 以上，只有4 個站相關(guān)系數(shù)小于0.9；各站點相對誤差與相關(guān)系數(shù)的趨勢類似，大部分站點誤差較小，有61 個氣象站點相對誤差在15%以內(nèi)，11 個子流域平均相對誤差小于13%，但元江、南寧、白色、羅定以及龍州站點誤差較大，相對誤差達(dá)到了20%以上。

3）通過TRMM 衛(wèi)星和氣象站點獲取的年均降水空間分布總體特征及趨勢一致，但局部區(qū)域存在一定的差異，氣象站點的降水在最高、最低、極差和均值上都要大于TRMM 衛(wèi)星降水，兩個數(shù)據(jù)的差異主要分布在珠江流域地形較為復(fù)雜的上游和沿海區(qū)域。

4）珠江流域內(nèi)年均降水整體上呈現(xiàn)由西北向東南逐漸遞增的趨勢，不同區(qū)域間降水量差異明顯，年均降水量最小的區(qū)域位于紅河和南北盤江上游，最大的區(qū)域位于北江、東江、珠江三角洲及海南諸河；流域內(nèi)1～12 月的月平均降水分布規(guī)律與年均降水分布規(guī)律相似，由西北向東南逐漸遞增，個別月份出現(xiàn)異常。流域內(nèi)12 月降水量最小，7 月降水量最大，且降水在各月份的分布很不均勻，流域內(nèi)大部分降水發(fā)生在汛期4～10 月，11月至次年2月很少有降水發(fā)生。