区域Delaunay三角剖分法在全国平均降水量中的应用.pdf

第18 卷 第6 期 气 候 与 环 境 研 究 Vol. 18, No. 6 2013 年11 月 Climatic and Environmental Research Nov. 2013 熊敏诠. 2013. 区域Delaunay 三角剖分法在全国平均降水量中的应用 [J]. 气候与环境研究, 18 (6): 710–720, doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2013.12006. Xiong Minquan. 2013. Research on the application of constrained Delaunay triangulation in precipitation averaged over China [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese), 18 (6): 710–720. 区域Delaunay 三角剖分法在全国平均 降水量中的应用 熊敏诠1, 2, 3 1 中国科学院大气物理研究所，北京100029 2 中国科学院大学，北京100049 3 国家气象中心，北京100081 摘 要 介绍了Delaunay 三角网的性质及其算法类型；根据1980～2009 年全国2200 个观测站的降水量资料，将 观测点和采集的边界点共同进行普通的 Delaunay 三角剖分，通过删除边界点及其区域外的三角形以实现区域 Delaunay 三角剖分，得到了较理想全国陆地的 Delaunay 三角网；随后对球面上的三角片进行面积计算，在已知 站点的经纬度情况下，将大地坐标系转换到空间直角坐标系中，应用平面三角余弦定理获得球面三角内角，从而 求得三角片面积，并以面积大小确定各个站点降水量的权重系数，得到全国平均降水量值。对比分析了 30 年的 全国不同时间尺度（日、月、年）平均降水量，Delaunay 三角法对应全国平均降水量均值和标准差都明显低于算 术平均法，但是两种方法计算的降水量值的相关系数较高；通过Shapiro-Wilk 方法进行正态性检验分析，两种计 算方法求得的年平均降水量总体服从正态分布；在方差奇性的F 检验中，两者的方差具有非奇性特点；使用t 检 验，在显著性 0.05 α 时，Delaunay 三角剖分法计算的全国平均降水量总体均值偏小。最后，根据欧洲和日本数 值模式 2009 年的降水预报，对于两方法计算结果进行了比较，分析表明在较大区域的平均降水量计算中，较之 于传统的算术平均法，基于区域的Delaunay 三角剖分法更为合理；区域平均降水量不仅和计算方法有关，还和区 域气候特点有密切关系。 关键词 区域Delaunay 三角剖分法 算术平均法 全国平均降水量 统计检验 文章编号 1006–9585 （2013 ）06–0710–11 中图分类号 P468.0 文献标识码 A doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2013.12006 Research on the Application of Constrained Delaunay Triangulation in Precipitation Averaged over China XIONG Minq