针对分水江流域梅汛期（6月18~28日）洪水预报精度不足的问题，探讨了“新安江+马斯京根”耦合模型的实际应用效果及改进方法。基于流域实测降雨、水库调度数据，采用相对误差分析法评估洪峰流量、径流深度及峰现时间预报精度，结合确定性系数（D_DC）对比实测值与预报值来验证模型的准确性，并通过修正新安江模型产汇流参数与马斯京根模型演进参数优化预报效果。结果表明，参数修正后，模型洪峰流量相对误差降至15%以内，径流深度误差小于40%，峰现时间偏差缩短至2 h内，确定性系数提升至0.85以上，但强降雨集中时段预报仍存在滞后现象。修正后的耦合模型显著提升了梅汛期预报精度，可支撑水库调度决策，未来需进一步优化降雨时空分布输入与河道演进参数的动态耦合机制。

近年来频发的暴雨令郑州市饱受城市内涝危害，明确内涝时空分布特征及驱动力有助于改善郑州市当前易涝现状。基于郑州市2020~2024年内涝数据，采用标准差椭圆法、自相关法、核密度估计法和参数最优地理探测器，从多尺度出发系统分析了郑州市内涝点的时空分布特征及其驱动力。研究结果表明，郑州市内涝点年际分布不均；空间上内涝重心位于老城区，不同尺度内涝点均存在显著的聚集性，且3 km尺度下空间聚集性最强；驱动因子解释力存在显著尺度效应，不同尺度下社会经济类和城市建设类驱动因子解释力均最强，因子协同作用的解释力显著超越单因子的独立作用。

视频图像流速监测技术在水文监测、灌区监测中已有一定的应用，但由于受到光的限制，视频图像流速监测在夜晚和低光照条件下的监测存在局限性。为此，利用热成像增加视频测流的光谱适用范围，弥补视频测流在夜晚条件适用性不高的缺点，通过无人机搭载可见光和热成像双面摄像装置，对比了可见光条件下和夜晚条件下可见光和热成像摄像装置的流速场反演结果与流速仪监测数据。结果表明，在白天可见光充足条件下，使用可见光视频图像流速反演的效果较好，除去个别点监测精度误差可达到-5%以内；热成像相机由于自身分辨率的限制，对河道水面天然示踪物有一定的捕获能力，具有河道表面流速场的反演能力和潜力，若在河段中加入冷冰块失踪粒子，可明显提高热成像在夜间的监测精度，除去1个点监测精度的相对误差为8.4%外，其他3个点的精度较高，均在-1%左右。研究结果为提高视频测流在夜间和光照低条件下的监测精度提供了重要参考。

为提高降水观测数据在公共气象服务中的应用价值，基于多源气象资料及机器学习模型，开展了降水数据的质量控制方法研究。研究利用气象站数据、多源融合实况分析产品、气象雷达卫星产品以及XGBoost模型，并通过综合评分，形成了一种多源协同的降水数据质量控制方法。采用人工植入误差法对该方法的准确性进行检验。结果表明，随机植入降水异常值时，错误数据的检出率为0.85；按降水量的不同等级植入误差时，错误数据的检出率为0.79。经协同质控后，待检降水数据与邻近气象站的平均误差减小15%，相关系数提高至0.7~1.0。因此，该方法能有效筛选疑误降水数据，为气象防灾减灾提供有力的数据支撑。

为分析2022年川渝持续极端干旱日尺度时空过程，基于2018~2022年ERA5-Land气象数据计算日尺度干旱指数，通过三阈值游程理论对川渝地区2022年持续极端干旱过程进行识别，并基于不同复杂地形区提取干旱历时、干旱烈度和干旱频次，揭示川渝地区干旱过程异质性。结果表明，2022年川渝地区各像元发生干旱次数以2次居多，旱情最严重发生在8月22日；川渝地区夏季的持续极端干旱最早始于6月16日，最晚出现在8月28日；干旱平均历时达67 d，历时最长为159 d，最短为17 d，呈由西向东递增的趋势；干旱烈度与干旱历时相关性达到0.98，变化趋势也一致。不同地形区中第一类干旱过程发生了春季干旱，平均干旱次数为3.5次，平均总历时166 d，平均烈度达到193.63；第二类（春季无旱）干旱次数平均为2.2次，平均历时120.6 d，平均烈度为136.27，仅为第一类的70.38%。研究结果可为区域日尺度干旱监测提供理论依据和技术支持。

旱灾是致灾因子与社会经济及环境共同作用的结果。采用中国历史旱灾文本信息进行旱灾分级，通过热点分析识别旱灾频发区，基于危险性、暴露性和脆弱性三要素开展旱灾风险评估。结果表明，从水雨情、旱情和社会影响三个方面提取的旱灾关键信息，能够较好地应用于旱灾分级。1949~2020年，中国年均旱灾约170次，其中轻度、中度和重度旱灾占比分别为52.4%、27.6%、20.0%，旱灾频发区主要出现在河南、山西、陕西和内蒙古等地。危险性、暴露性和脆弱性均为较高及以上的有河南、湖北和山东。作为中国粮食主产区的河南、湖北、四川、山东等地为较高及以上旱灾风险区。研究结果可为抗旱减灾工作提供参考。

农业旱灾风险评估是农业旱灾风险管理的前提，农作物生长易受干旱、洪涝、台风等自然灾害威胁，其中旱灾导致的损失占农业自然灾害总损失的50%以上。基于区域自然灾害系统理论，构建了包含危险性、脆弱性和暴露性三要素的农业旱灾风险评估指标体系，共选取年降水量等22个指标因子，在全国范围内以县级行政区为研究单元，结合模糊综合评判法构建了农业旱灾风险指标评估体系。结果表明，旱灾危险性空间分布与年均降水量显著相关，呈现西北高、东南低的趋势；脆弱性最高的省份为黑龙江、贵州和宁夏，而广东、浙江因经济水平高且受灾指数低，脆弱性最低；河南、河北、黑龙江及宁夏因农业暴露度高，旱灾风险综合评级较高；青海、西藏、福建和浙江等地因农业规模较小或水资源充沛，风险等级最低。研究成果可为有针对性地制定农业防灾减灾政策提供依据。

为揭示气象干旱的三维时空传播特征，基于中国区域1961~2021年的CN05.1格点数据集和标准化降水指数，采用时空连续性事件识别方法和层次聚类算法，识别时空连续性气象干旱事件并划分不同传播模式，分析了各模式的特征，并探讨了未来气候情景下事件的变化特征。结果表明，时空连续性气象干旱事件分布较广，移动距离差异显著，覆盖范围从局部地区延伸至近半个国土面积；基于移动距离和移动方向可划分为三类传播模式，类型1和类型2事件呈现持续时间长、空间范围广特征，但发生频率较低；类型3事件则以高频次、短持续时间和局部影响为主要特点；未来情景下，时空连续性气象干旱事件的总频次增加，但其平均持续时间和强度趋于减弱，最大影响面积与累计影响范围则均呈扩张特征。

科学划分评价地下水水位降落漏斗是实施地下水超采治理和保护的重要基础。结合我国地下水动态分析评价和管理实际，提出了深浅层漏斗划分基本规定、评价指标，分级标准及影响要素评价方法，在全国层面统一了地下水水位降落漏斗划分和评价方法标准。以京津冀地区为研究对象，系统分析了自2019年以来实施华北超采综合治理对漏斗演变的影响。结果表明，2023年与2018年相比，京津冀浅层漏斗呈现稳定型特征，深层漏斗呈现缩减型特征，漏斗面积减少约99%，各漏斗中心水位均明显回升。构建了XGBoost集成学习模型，京津冀浅层漏斗发展变化主要受人为因素影响，其次是气象因素。其中，地下水开采、累积降水量和河湖生态补水量的影响最为显著，影响贡献分别为23.1%、23.0%、15.2%。

为弥补现有水安全评价方法在指标选择的科学性、权重分配的准确性方面的不足，围绕指标优选和权重赋值优化，构建了一套系统的水安全评价流程，从防洪、饮水、用水、河湖生态和社会经济安全五个方面出发，通过相关性分析、主成分分析和信息敏感性分析筛选关键指标，并结合熵权法、层次分析法、投影寻踪模型与云模型，利用模拟退火算法求解组合权重，最终采用云模型进行综合评价，并以湖南省郴州市为例进行分析。结果表明，指标优选筛选出了工业重复用水率、人均水资源占有量等22个关键指标；基于模拟退火算法求解的组合权重与指标信息敏感性的相关性最高（R²=0.744 2），权重分配更加合理；郴州市2016~2022年水安全状态整体为“基本安全”，呈现持续改善趋势。研究结果验证了所构建模型的有效性和适用性，为城市水安全评价提供了新的方法论支持与实践指导。