饱和蒸汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)是大气干旱的重要表征指标,同时也是生态系统光合作用的重要气候调节因子。其作为驱动植被生态变化的主力之一,在黄河流域植被演变和生态演化中发挥着重要作用。建立长序列、高精度、高光滑度的VPD时空变化数据集可为黄河流域植被演变机理,生态环境保护等研究提供科学的基础数据支撑。本数据集基于全国蒸汽压数据和1km分辨率DEM数据,利用气象插值软件ANUSPLIN及Python语言代码,通过插值(以高程为协变量)、投影转换、裁剪等处理生成。数据空间范围为黄河流域,空间分辨率为1km,时间范围为1980年至2019年,时间分辨率为月。坐标系为GCS_WGS_1984。数据格式为NETCDF,即.nc格式。
| 采集时间 | 1980/01/01 - 2019/01/01 |
|---|---|
| 采集地点 | 黄河流域气象站点 |
| 海拔 | 1.0m - 6853.0m |
| 数据量 | 5.0 GiB |
| 数据格式 | netCDF |
| 数据空间分辨率(/米) | 1000 |
| 数据时间分辨率 | 月 |
| 坐标系 | WGS84 |
| 投影 | 无 |
数据集的生成需要黄河流域各气象站点饱和水汽压和实际水汽压值,黄河流域DEM。1)各气象站点的饱和蒸汽压差通过给定温度下空气饱和水汽压与实际水汽压作差求得。空气饱和水汽压和实际水汽压数据来自于国家气象科学数据中心(http://www.nmic.cn/);2)插值计算时,作为协变量的DEM数据来自中国科学院地理科学与资源研究所的全国DEM 1km、500m和250m数据(SRTM 90m)(https://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=123)。
本数据集的处理流程如下:1)基于黄河流域102个气象站点的空气饱和水汽压和实际水汽压数据,作差求得各站点的饱和蒸汽压差值;2)利用气象插值软件ANUSPLIN,以地理高程为协变量,对各气象站点的饱和蒸气压差数据进行批量插值处理,得到空间分辨率为1km的逐月饱和蒸汽压差数据;3)利用Python语言代码及Arcpy库对数据进行投影转换、裁剪、数据格式转换等处理得到最终数据集。
为提高数据的精度,在数据处理过程中采取以下措施:1)作为协变量的DEM数据范围大于黄河流域边界,以减少插值边界误差;2)插值处理时,对气象站点VPD数据进行开方运算,降低其峰度,再使用薄盘样条函数进行拟合,在保证处理结果为非负值的基础上提高插值精度。基于ANUSPLIN软件插值处理后,GCV很小,模型残差比MRR和信噪比SNR(信号自由度与剩余自由度之比很小,信号自由度小于站点一半,且模型成功率判断中无*提示,表示处理得到的数据精度合理,质量可靠。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | U2243226 | 变化环境下黄河中游生态水文模型及洪旱灾害风险评估 | 国家自然科学基金 |
本作品采用
CC BY 4.0 (知识共享 署名 4.0 国际许可协议)进行许可。
| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 1980_2019_VPD_month |
| # | 时间 | 姓名 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 1 | 2026/09/04 18:08 | 王*妮 |
黄河几字弯区植被变化的水分效应及承载力研究 博士论文
|
| 2 | 2026/08/11 01:54 | 袁*婕 |
硕士毕业论文:植被恢复背景下流域水碳关系研究。
|
| 3 | 2026/07/10 06:08 | 曹*晨 |
博士论文,导师张晓明正高 ,目前处于撰写开题报告的阶段,拟定题目为黄土高原水土保持措施作用下水—沙—碳耦合机制与分区适宜治理度研究。摘要:【目的】黄土高原水土保持治理已由减沙导向转向减蚀、固碳、耗水与水沙协调多目标协同阶段,亟需明确治理强度与措施配置的适宜范围。本研究以无定河流域为典型对象、黄土高原五大侵蚀类型区为区域外推对象,旨在揭示林草、梯田和淤地坝作用下水—沙—碳耦合机制,构建分区适宜治理度。【方法】综合遥感与GIS、水文泥沙统计、水文连通性诊断、水—沙—碳耦合度分析、流域过程模拟、情景模拟和多目标优化等方法,解析坡面—沟道—河道连续系统中水、沙、碳迁移转化过程,识别减蚀—固碳—耗水协同权衡阈值,并结合水沙平衡、水资源承载、土壤侵蚀控制、固碳目标和措施建设潜力等约束开展分区求解。【结果】预期阐明水土保持措施通过改变水文连通性重塑水—沙耦合链和沙—碳耦合链的过程机制,形成适宜林草覆盖度、梯田化率、淤地坝控制率及综合治理强度阈值,提出五大类型区最低治理度、推荐治理度和最高治理度区间,识别治理不足区、维持巩固区、优化提升区和过度治理风险区。【结论】研究可为黄土高原水土保持由规模治理向精准治理、适度治理和高质量治理转型提供理论依据、方法支撑和分区措施优化方案。
|
| 4 | 2026/09/10 00:42 | 彭*青 |
论文题目:南水北调西线工程水能粮优化
摘要:本研究围绕南⽔北调西线⼯程影响区,以最⼤化经济效益为单⽬标,以⼩⻨、⽟⽶、⼤⾖三种作物种
植⾯积及⼯业、农业、⽣态、⽣活四类部⻔⽤⽔量分配为决策变量,聚焦⽔-能-粮系统耦合优化,明确
研究边界与核⼼任务,分三个层次开展系统研究,具体内容如下:
研究内容⼀:研究区⽔-能-粮系统要素解析与经济效益核算体系构建。⾸先,系统梳理南⽔北调西线⼯
程受⽔区的⾃然地理条件、⽔资源禀赋特征、能源产业布局及农业种植现状,明确研究区的⽔资源可
供量、⼟地资源总量、作物种植结构基础及各⽤⽔部⻔的⽤⽔需求现状,划定研究的空间与时间边
界。其次,识别⽔-能-粮系统的核⼼要素,构建基础数据库:⽔资源⼦系统重点整理西线⼯程调⽔量、
各部⻔⽤⽔定额、输⽔成本、⽔价等关键参数;能源⼦系统重点分析⼯业⽤⽔与能源⽣产的关联关
系、能源产值及⽔电开发潜⼒;粮⻝⼦系统重点收集⼩⻨、⽟⽶、⼤⾖的单产⽔平、种植成本、市场
价格、灌溉需⽔规律及产量对灌溉⽔量的响应关系。最后,建⽴统⼀的经济效益核算框架,明确各⼦
系统经济效益的核算⽅法,其中农业经济效益核算为作物种植收益扣除种植成本与灌溉⽤⽔成本,⼯
业经济效益核算为⼯业⽤⽔产⽣的能源及⼯业产值,⽣活与⽣态⽤⽔按机会成本法折算其经济价值,
为后续优化模型构建奠定基础。
研究内容⼆:⾯向经济效益最⼤化的⽔-能-粮单⽬标优化模型构建。以总经济效益最⼤化为核⼼⽬标,
结合已构建的核算体系,建⽴⽬标函数表达式,明确⽬标函数中各变量的系数与含义。结合研究区实
际约束条件,构建完善的模型约束体系,主要包括四类核⼼约束:⼀是⽔资源总量约束,确保各部⻔
⽤⽔分配总量不超过西线⼯程调⽔量与研究区本地⽔资源可利⽤量之和;⼆是⼟地资源约束,明确⼩
⻨、⽟⽶、⼤⾖三种作物种植⾯积总和不超过研究区可⽤耕地⾯积,且单个作物种植⾯积不低于保障
粮⻝安全的最低阈值;三是⽤⽔匹配约束,确保农业灌溉⽤⽔量与三种作物的灌溉需⽔量相匹配,同
时满⾜⼯业、⽣活、⽣态各部⻔的⽤⽔需求;四是边界约束,明确各决策变量(种植⾯积、⽤⽔量)
的取值范围,确保变量具有实际经济与社会意义,最终形成可求解的线性规划优化模型。
研究内容三:模型求解、结果分析与优化⽅案提出。⾸先,筛选适配的模型求解⼯具与算法,结合模
型的线性特征,选⽤Lingo或Matlab优化⼯具箱进⾏模型求解,得到⼩⻨、⽟⽶、⼤⾖的最优种植⾯积
分配⽅案,以及⼯业、农业、⽣态、⽣活四类部⻔的最优⽤⽔量分配⽅案。其次,对⽐研究区现状情
景与优化情景,系统分析优化后作物种植结构的变化、各部⻔⽤⽔量分配的调整的特征,以及整体经
济效益的提升幅度,验证优化模型的有效性。最后,开展敏感性分析,探究⽔价变动、粮⻝价格波
动、西线⼯程调⽔量变化等关键因素对最优⽅案的影响,结合分析结果,提出适配南⽔北调西线⼯程
的⽔资源优化配置策略与农业种植结构调整建议,为研究区⽔-能-粮系统协同发展提供理论⽀撑与实践
参考。
类型:硕士论文
研究区域涉及黄河流域
|
| 5 | 2026/03/17 21:33 | 邱* |
论文题目:黄土高原碳水利用效率的耦合效应研究
数据在研究中的作用:作为WUE的重要驱动因子
论文类型:毕业论文
导师姓名:严俊霞
|
| 6 | 2025/11/20 06:23 | 孙*能 |
了解黄土高原饱和水汽压差的空间变异规律和时间变化规律
|
| 7 | 2025/11/13 19:12 | 郭* |
论文题目:兰州市水源涵养与人类活动强度的响应
数据在研究中的作用:分析水源涵养的驱动因子
论文类型:硕士论文
导师姓名:侯慧敏
|
| 8 | 2025/08/29 22:21 | 李*成 |
使用数据进行河南省生态系统碳汇驱动因素的时空特征分析
|
| 9 | 2025/07/12 23:32 | 方* |
Paper title:黄土高原人工刺槐林木质部生长动态研究
Paper abstract:本论文从树木木质部生长过程和导管细胞发育出发,以黄土高原的人工林主要树种刺槐为研究对象,对木质部生长动态进行了原位监测,拟探讨环境因素(降水)和自身因素(树龄)对刺槐木质部生长季节动态的影响;分析降水和树龄对刺槐木质部侵填体产生的影响;评估不同降水条件下和不同树龄下刺槐的木质部水力性状,相关结果将有助于从细胞水平上揭示人工刺槐林衰退的生理机制,进而为黄土高原植被恢复以及长期管理提供科学依据。
Paper type:硕士论文
Tutor任平
|
| 10 | 2025/05/17 00:46 | 刘*乐 |
论文题目:新安煤矿开采对区域水土流失的影响及综合治理研究
数据在研究中的作用:新安煤矿区域高程图制作与气压差分析
论文类型:本科毕业论文
导师姓名:王长征
|
© 中国科学院西北生态环境资源研究院 2005- 备案号:陇ICP备2021001824号-21
兰州市东岗西路320号, 730000, 电话: 0931-4967592,0931-4967596

