Research Direction

冰雪水资源与灾害

面向青藏高原、河西走廊与新疆等寒旱区,开展降水订正与融合、径流模拟、冰雪贡献评估及区域水资源监测,支撑灾害预报与业务应用。

水资源 评估 预测 降水融合 融雪洪水 灾害
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2008-2025 成果覆盖
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冰雪水资源与灾害

研究定位

从高海拔降水观测误差出发,延伸到格点降水制备、机器学习融合、径流模拟改进以及区域水资源变化评估,强调观测基础、模型可靠性和实际应用之间的闭环。

已开展的研究工作

1. 高海拔降水观测校正与格点数据制备

团队长期关注高海拔、强风环境下降水观测误差问题,在海拔 4000 m 以上区域布设 WMO 标准 DFIR 防风降水设备,建立更可靠的固态降水观测基础。在此基础上,团队发展了观测损失校正与降水频率约束插值方法,形成了 1980-2009 年、10 km 分辨率的青藏高原日尺度格点降水数据集,并进一步推进基于机器学习的高海拔降水偏差校正。

图:高寒山区降水数据制备中使用的站点与验证点分布,为格点降水与区域融合评估提供支撑
图:高寒山区降水数据制备中使用的站点与验证点分布,为格点降水与区域融合评估提供支撑

2. 寒旱山区降水融合与径流模拟

团队不仅评估卫星和再分析降水产品在寒旱山区的统计表现,也直接检验其在径流模拟中的适用性。相关工作系统比较了不同降水产品在寒旱山地流域中的优缺点,并在黑河等流域探索基于小波异常识别的机器学习径流模拟流程,以提升模型在异常年份和极端水文条件下的稳健性。

3. 冰雪贡献评估与区域水资源变化

在更高层次的区域评估中,团队关注积雪、降水和地表变化共同作用下的水资源演变。例如,团队已开展春季融雪对源区径流贡献的定量分析,也利用遥感手段研究生态补水对湖泊水资源与连通性的影响。这些工作将寒区水文问题从单流域机制研究,拓展到区域水资源调控、生态恢复与风险识别。

4. 从论文成果走向业务支撑

本方向强调研究成果的业务可用性。无论是降水融合、融雪贡献评估还是径流模拟改进,最终都服务于寒旱区的洪水预报、水资源评估、生态调水分析和地方部门的决策支持。团队已在新疆、青海、河西走廊等区域积累了较丰富的交流和应用基础。

当前重点应用

  • 青藏高原与北疆寒旱山区降水产品评估和订正
  • 黑河等内陆流域的径流模拟与异常年份分析
  • 融雪贡献、水资源变率与生态调水效应评估
  • 面向地方部门的洪水风险与水资源管理支撑

代表论文与成果

2025 Journal of Hydrology

Enhancing machine learning runoff simulation via wavelet-based abnormality pattern recognition

Yiwei Liu, Hongyi Li*, Yaru Yang, Xin Pang, Liting Niu

Journal of Hydrology, 661, 133729

2025 Journal of Hydrology: Regional Studies

Runoff contribution of spring snowmelt in the source region of the Yangtze River and its variation characteristics

Zixiang Li, Weixin Xu*, Hongyi Li*, Na Dai, Kunlin Huang, Yaru Yang, Lidong Li, Jingke Si

Journal of Hydrology: Regional Studies, 58, 102295

2024 Journal of Hydrology: Regional Studies

Assessing satellite and reanalysis-based precipitation products in cold and arid mountainous regions

Yang Yaru, Ji Wenzheng, Niu Liting, Zheng Zhaojun, Huang Weidong, Zhang Changshun, Hao Xiaohua, Xiao Jianshe, Li Hongyi*

Journal of Hydrology: Regional Studies, 51, 101612

2024 Remote Sensing

Monitoring Cold-Region Water Cycles Using Remote Sensing Big Data

Li, Hongyi, Hao, Xiaohua, Ran, Youhua, Xiao, Pengfeng

Remote Sensing, 16(24), 4752

2024 Scientific Data

High spatial resolution elevation change dataset derived from ICESat-2 crossover points on the Tibetan Plateau

Tengfei Chen, Jian Wang, Tao Che, Xiaohua Hao, Hongyi Li*

Scientific Data, 11, 394

2023 Environmental Research Communications

The benefits of the water diversion on a densely populated fragmented lake area — A remote sensing view

Chen Tengfei, Li Hongyi*, Zhao Chunlei, Chang Yufei, Yang Yaru, Wang Jian

Environmental Research Communications, 5(6), 065015