一种应用于地球系统模式的通用插值算法模型

1

作者 周宇峰 张志远 +1 位作者 刘利 杨广文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第6期217-221,234,共6页

地球系统模式的现有插值算法误差较大、网格适用性差,无法满足其未来的发展需求。提出了一种插值算法分类方法,根据此方法设计了一个通用插值算法模型。该模型基于复合算法的思想,既可表示现有算法,还可通过选择适当的两个算法灵活构造... 地球系统模式的现有插值算法误差较大、网格适用性差,无法满足其未来的发展需求。提出了一种插值算法分类方法,根据此方法设计了一个通用插值算法模型。该模型基于复合算法的思想,既可表示现有算法,还可通过选择适当的两个算法灵活构造出局部的高精度的新算法。根据此模型并利用径向基函数良好的插值效果提出了两个新的插值算法。基于球面Voronoi图的搜索算法可有效优化插值算法的实现。实验结果表明新算法具有良好的插值效果。 展开更多

关键词 地球系统模式 插值 径向基函数

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浪流耦合模式数值模拟及检验分析 被引量：6

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作者 张志远 宋顺强 +3 位作者 刘利 杨广文 张权 王燕 《海洋技术》 北大核心 2011年第4期87-92,共6页

基于波致混合理论,采用MASNUM海浪模型和POM环流模型建立的浪流耦合模式系统,模拟了2011年6月8日-11日中国海区对热带风暴"莎莉嘉"的响应过程,模拟结果显示波高和波向变化趋势与热带风暴的螺旋结构特征相符;利用中国海区Argo... 基于波致混合理论,采用MASNUM海浪模型和POM环流模型建立的浪流耦合模式系统,模拟了2011年6月8日-11日中国海区对热带风暴"莎莉嘉"的响应过程,模拟结果显示波高和波向变化趋势与热带风暴的螺旋结构特征相符;利用中国海区Argo浮标温度观测,对2010年7月-12月模拟结果检验,比较表明模拟结果与观测吻合较好,细致地刻画出海温的分布和垂向结构,平均误差在0.65°以下并在各个季节上无显著的季节变化。该工作对建立新一代海洋数值预报系统有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 浪流耦合 波致混合 温度剖面 检验

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森林资源二类调查数据在生态系统服务评估模型InVEST中的应用 被引量：3

3

作者 黄从红 杨军 张文娟 《林业资源管理》 北大核心 2014年第5期126-131,共6页

以北京市门头沟区为例,分别基于森林资源二类调查数据和遥感解译的土地覆被数据,利用In VEST模型,对研究区内主要生态系统服务的大小和空间分布进行量化和描述。结果表明:森林资源二类调查数据可以与InVEST模型结合用于区域生态系统服... 以北京市门头沟区为例,分别基于森林资源二类调查数据和遥感解译的土地覆被数据,利用In VEST模型,对研究区内主要生态系统服务的大小和空间分布进行量化和描述。结果表明:森林资源二类调查数据可以与InVEST模型结合用于区域生态系统服务的计量,且与基于遥感数据的评估结果相近;门头沟区总碳储量平均为1 525.05万t,产水量为2.93亿m3/a,N和P保持量分别为112.94 t/a和0.39 t/a,N和P输出量分别为28.89t/a和0.09 t/a,土壤保持量为1.65亿t/a,土壤侵蚀量为51.39万t/a;从空间分布看,植被覆盖好的区域具有较高的碳储量和土壤保持量,N和P保持量与集水区内农地、裸地比例密切相关,产水量则受土地利用/覆被组成和降水分布格局的影响。 展开更多

关键词 二类调查数据 碳储量 产水量 N/P保持量 土壤保持量

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系外行星大气与宜居系外行星研究进展及发展趋势 被引量：3

4

作者 田丰 胡雄 吴季 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期815-827,共13页

探测系外行星的主要目的是研究生命和可供地球生命生存的行星是否普遍存在这一基本科学问题.近20年来已有超过3000颗系外行星被发现,~1还有几千颗候选系外行星有待确认,其中疑似宜居系外行星的数量近20颗.未来十年疑似宜居系外行星的数... 探测系外行星的主要目的是研究生命和可供地球生命生存的行星是否普遍存在这一基本科学问题.近20年来已有超过3000颗系外行星被发现,~1还有几千颗候选系外行星有待确认,其中疑似宜居系外行星的数量近20颗.未来十年疑似宜居系外行星的数目将大为增加.尽管目前对宜居系外行星大气观测的能力和科学结果还很有限,但可以预期未来20年对这一类行星大气的观测将成为行星科学研究的重要领域.本文根据当前系外行星大气科学发展的状态和主要科学问题,在对中国未来系外行星科学发展方向进行分析的基础上,提出一种比较可行的建议,即在近1~2年内有针对性地开展系外行星大气普查和系外行星高层大气观测的可行性论证和预研,并在5~10年内择一予以实施. 展开更多

关键词 系外行星 行星大气 宜居性 生命信号

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黄河三角洲芦苇湿地生态修复效果评价研究 被引量：11

5

作者 柏建坤 臧震宇 +1 位作者 冯建祥 林光辉 《湿地科学与管理》 2016年第3期17-22,共6页

基于黄河三角洲芦苇湿地退化现状及所实施的生态修复工程,以正负参照系选取了4块不同修复年限的样地,从湿地生态系统的环境质量、结构与功能的角度构建了湿地修复效果评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,利用模糊综合评价法对... 基于黄河三角洲芦苇湿地退化现状及所实施的生态修复工程,以正负参照系选取了4块不同修复年限的样地,从湿地生态系统的环境质量、结构与功能的角度构建了湿地修复效果评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,利用模糊综合评价法对黄河三角洲盐渍化芦苇湿地的修复效果进行定量评价。结果表明:黄河三角洲芦苇湿地4年修复期的样地评价得分为4.01,2年修复期的样地评价得分为3.16,对应评价结果分别为"优"和"良"的等级。相比负向对照,修复区的水体指标和土壤指标参数显著改善,而植被生物量和密度与自然样地还有较大差距,说明生物群落的建立需要更长的时间;同时,湿地水资源管理是该区芦苇湿地生态修复工程的关键,应根据芦苇不同生长期的需水量,制定合理的抽灌制度,达到洗碱脱盐和植被建群的双重目的。 展开更多

关键词 滨海湿地 盐渍化 层次分析 山东东营

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基于CFIO的参数自动选择研究

6

作者 孙新华 张程 杨广文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第1期35-42,共8页

为了使不同背景的使用者都可以在地球系统模式中发挥并行I/O库CFIO(Climate Fast I/O)库的最大效用,基于CFIO设计并实现了一套参数自动选择的解决方案。该方案基于对目标模式程序的预运行收集到的I/O Tace信息,分为带宽测试子程序、Trac... 为了使不同背景的使用者都可以在地球系统模式中发挥并行I/O库CFIO(Climate Fast I/O)库的最大效用,基于CFIO设计并实现了一套参数自动选择的解决方案。该方案基于对目标模式程序的预运行收集到的I/O Tace信息,分为带宽测试子程序、Trace分析子程序和参数选择子程序,用户仅需要在命令行中运行这三个子程序即可自动地获得最优的CFIO参数。实验结果表明,依照该解决方案提供的参数进行设置可以有效地将模式的I/O过程隐藏在计算过程中,同时又避免了计算资源的浪费。 展开更多

关键词 地球系统模式 I/O Trace信息 参数自动选择

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稳定同位素在滨海湿地生态系统研究中的应用现状与前景 被引量：20

7

作者 冯建祥 黄敏参 +2 位作者 黄茜 郭婕敏 林光辉 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1065-1074,共10页

滨海湿地生态系统位于海陆交错地区,具有独特的生态系统特征、很高的服务功能和巨大的资源潜力,但同时也受到人为活动的严峻威胁。作为天然示踪物的稳定同位素为研究滨海湿地生态环境问题提供了重要手段。本文着重探讨了稳定同位素在滨... 滨海湿地生态系统位于海陆交错地区,具有独特的生态系统特征、很高的服务功能和巨大的资源潜力,但同时也受到人为活动的严峻威胁。作为天然示踪物的稳定同位素为研究滨海湿地生态环境问题提供了重要手段。本文着重探讨了稳定同位素在滨海湿地动物食物源和食物网结构、滨海植物水分来源和利用效率、环境污染和生物入侵等全球变化对滨海湿地结构和功能的影响等方面的应用,指出了当前应用中存在的不足,如食物网研究中样品处理方式和富集度的确定,水分来源研究中水分抽提方法和仪器选择等,展望了稳定同位素在滨海湿地生态系统修复评价以及碳循环和温室气体排放研究中的应用前景。 展开更多

关键词 稳定同位素 滨海湿地 食物网 水分来源 全球变化

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国外生态系统服务概念在森林旅游中的应用分析 被引量：8

8

作者 张文娟 马履一 杨军 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期7-13,共7页

通过人类需求反映自然资源的价值、连接自然环境和人类社会的生态系统服务理论与方法已成为自然资源管理研究的一个重要方向。分析国际上生态系统服务概念和方法在森林旅游规划、森林旅游管理和森林旅游的影响评估中的研究和应用可以发... 通过人类需求反映自然资源的价值、连接自然环境和人类社会的生态系统服务理论与方法已成为自然资源管理研究的一个重要方向。分析国际上生态系统服务概念和方法在森林旅游规划、森林旅游管理和森林旅游的影响评估中的研究和应用可以发现,将生态系统服务概念纳入森林旅游能够更直观地体现森林旅游使用者和管理者与森林旅游区域环境之间的关系,也更有利于森林旅游可持续发展目标的实现。文中预测,随着基于生态系统服务的评估和预测方法的成熟,生态系统服务概念在森林旅游中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 生态系统服务 森林旅游和游憩 规划 管理 影响评估

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植草沟对北京市道路地表径流的调控效应 被引量：22

9

作者 郭凤 陈建刚 +2 位作者 杨军 孟莹莹 龚应安 《水土保持通报》 CSCD 2015年第3期176-181,共6页

[目的]分析植草沟对北京城市道路径流的水量和水质的调控效应,为北京市雨洪管理提供参考。[方法]实地建立植草沟,并根据北京市多年降雨资料和主干道路径流水质2010—2012年的监测结果设置径流水量和水质。[结果](1)降雨历时短,降雨强度... [目的]分析植草沟对北京城市道路径流的水量和水质的调控效应,为北京市雨洪管理提供参考。[方法]实地建立植草沟,并根据北京市多年降雨资料和主干道路径流水质2010—2012年的监测结果设置径流水量和水质。[结果](1)降雨历时短,降雨强度低时植草沟的调控水量的功能明显。在降雨历时为3h,降雨重现期为0.33a时,50m2的植草沟可削减50m2沥青道路上产生的66%的径流量,降雨强度相对降雨历时来说对植草沟传输入渗的影响更大。(2)植草沟对水质污染物有一定的去除效果,但达不到完全净化。建设的植草沟能够削减径流中的氨氮达20%,总磷达35%,COD达22%。(3)植被覆盖度能影响植草沟的调控能力。植被覆盖度增加60%,植草沟对0.33年重现期降雨1h的雨量入渗率提高了8%。(4)若建立与北京市城六区道路等长度、宽2m的植草沟,对1a,2a重现期24h降雨形成的道路径流削减率分别为96.3%和56.0%,但对50a极端降雨道路径流量的削减率仅为13.0%。[结论]植草沟对北京市道路地表径流具有一定的调蓄洪峰流量,延缓产流时间,减少径流污染的作用,但无法单独作为有效控制城市道路地表径流水量的管理措施。 展开更多

关键词 植草沟 道路 地表径流 水量 水质

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全球变化科学领域的信息基础设施研究

10

作者 白玉琪 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期809-813,共5页

全球变化科学领域面临着体量巨大、增量迅速、种类繁多的观测数据和模拟数据的挑战,亟需新的研究思路和技术手段,实现数据的有效管理和分析,提高科学发现的效率。本文建议围绕科学数据、科研过程、学科交叉和国际国内合作4条主线开展全... 全球变化科学领域面临着体量巨大、增量迅速、种类繁多的观测数据和模拟数据的挑战,亟需新的研究思路和技术手段,实现数据的有效管理和分析,提高科学发现的效率。本文建议围绕科学数据、科研过程、学科交叉和国际国内合作4条主线开展全球变化科学领域的信息基础设施研究。该项研究需要理解该领域不同学科方向的科学数据,挖掘它们在概念、空间、时间、量纲、格式、编码等方面的联系,建立统一的数据概念模型;需要分析该领域不同学科方向的研究全过程,分析不同过程、阶段之间的共性,建立统一的研究过程模型;需要在"数据-方法-模型-系统-标准"5个层面开展学科之间的共享和集成,建立统一的数据逻辑模型和物理模型、方法库、模型库、集成系统和标准体系;需要发展国际国内的合作伙伴,践行开放共享的共建方案。本文最后概要介绍了这一理念的GlobalChangeOne研究项目的总体设计,以及在遥感科学、生态科学、大气科学、地球系统模式、计算地球系统科学等学科方向的具体研究进展。该项研究有助于促进全球变化科学领域多学科间的交叉研究,有助于提高该领域的科学研究工作的效率,有助于建成全球变化与可持续发展研究全球共享的一体化基础平台。 展开更多

关键词 全球变化 可持续发展 信息基础设施 学科交叉 科学研究效率

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格点大气环流模式GAMIL2参数不确定性的量化分析与优化 被引量：6

11

作者 张涛 谢丰 +3 位作者 薛巍 李立娟 许皓宇 王斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期465-475,共11页

物理过程参数化方案的不确定性是目前气候系统模式不确定性的重要来源之一.随着模式内在复杂度攀升,模拟场景多样化,参数化方案中基于先验的和人工的物理参数选取方法已经逐步成为限制模式模拟能力的瓶颈之一.为此,本文设计并提出了初... 物理过程参数化方案的不确定性是目前气候系统模式不确定性的重要来源之一.随着模式内在复杂度攀升,模拟场景多样化,参数化方案中基于先验的和人工的物理参数选取方法已经逐步成为限制模式模拟能力的瓶颈之一.为此,本文设计并提出了初选与寻优相结合的两步法参数优化方案.初选阶段用全因子采样方法对不确定参数空间进行初始敏感性分析,估计最优解所在区域;寻优步采用单纯型下山法,基于初选阶段确定的参数组合快速寻优.将两步法应用于中国科学院大气物理研究所(英文缩写:IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(英文缩写:LASG)格点大气模式第2版:GAMIL2,选取其深对流方案和云量方案中的3个重要参数开展寻优,优化以综合减小模式降水、风场、温度、湿度、位势高度以及辐射通量的误差为目标.这些变量用GAMIL2标准版本标准化后形成单一的目标.结果显示,优化后的目标函数值比GAMIL2标准版本改进了7.5%.机理分析表明,调优后的参数优化了大气中的水汽凝结作用,进而减少模式的湿度偏差,改进云量的模拟效果;同时水汽凝结作用的变化通过大气内部动力和热力相互作用及响应影响温度、位势高度和风场的模拟. 展开更多

关键词 气候系统模式 物理参数化方案 不确定性量化分析 优化算法 机理分析

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碳和氮稳定同位素在黑加仑产地区分中的应用 被引量：17

12

作者 陈历水 丁庆波 +2 位作者 苏晓霞 李清 林光辉 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期249-253,共5页

为找到鉴别黑加仑果汁产地的最有效指标,利用同位素比率质谱仪(IRMS)方法研究不同产地的黑加仑果实、树叶、土壤和果汁中碳和氮稳定同位素比率。结果表明:不同地区黑加仑果实中δ15N值差异显著(P<0.05),并随着地理纬度增加呈减小的趋... 为找到鉴别黑加仑果汁产地的最有效指标,利用同位素比率质谱仪(IRMS)方法研究不同产地的黑加仑果实、树叶、土壤和果汁中碳和氮稳定同位素比率。结果表明:不同地区黑加仑果实中δ15N值差异显著(P<0.05),并随着地理纬度增加呈减小的趋势;部分地区的δ13C值有显著差异(P<0.05)。进一步分析发现,果汁中的碳稳定同位素比率与土壤和果实中碳稳定同位素比率具有显著性相关性(P<0.05);果汁中氮同位素比率与果实、树叶及土壤中氮同位素比率之间具有极显著相关性(P<0.01)。果实的碳和氮稳定同位素联合分析是黑加仑果汁产地溯源的最有效指标,准确率可达到86.9%;利用当地树叶和当地土壤代替果实样品进行产地区分的准确率分别达61.5%和75.0%,表明树叶和土壤亦可代替果实对黑加仑果汁进行有效的产地鉴别。 展开更多

关键词 稳定同位素 碳 氮 黑加仑 产地区分

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热带不稳定波的年际变化及其与ENSO的关系 被引量：2

13

作者 靳晓琳 李忠贤 +1 位作者 郑志海 王大钧 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期30-35,共6页

使用最优插值的1/4°逐日海温再分析资料（NOAA OISST V2.0）逐日海温资料研究了热带不稳定波（TIWs）的年际变化特征及其与厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）的关系。结果表明：TIWs一般在每年的5～7月开始出现,在11～12月末或次年1月末... 使用最优插值的1/4°逐日海温再分析资料（NOAA OISST V2.0）逐日海温资料研究了热带不稳定波（TIWs）的年际变化特征及其与厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）的关系。结果表明：TIWs一般在每年的5～7月开始出现,在11～12月末或次年1月末消亡。TIWs和ENSO存在负相关关系,即在ENSO暖位相年（厄尔尼诺年）,TIWs强度减弱;在ENSO的冷位相年（拉尼娜年）,TIWs强度增强。进一步分析表明,在TIWs活跃的6～12月,其与ENSO存在很好的负相关,且相关性在12月最好。对TIWs和尼诺3.4区指数（NINO 3.4）海表面温度距平（SSTA）进行超前滞后相关分析,发现在TIWs超前ENSO 2～3个月时两者的相关性最显著,这意味着TIWs可能对ENSO循环具有调控作用。 展开更多

关键词 热带不稳定波 年际变化 厄尔尼诺与南方涛动

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全球地表覆盖制图研究新范式 被引量：32

14

作者 宫鹏 张伟 +6 位作者 俞乐 李丛丛 王杰 梁璐 李雪草 计璐艳 白玉琪 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1002-1016,共15页

全球土地覆盖制图在过去的10年中取得重要进展,空间分辨率从300 m增加至30 m,分类详细程度也有所提高,从10余个一级类到包含29类的二级分类体系。然而,利用光学遥感数据在大空间范围制图方面仍有诸多挑战。本文主要介绍在农田、居住区... 全球土地覆盖制图在过去的10年中取得重要进展,空间分辨率从300 m增加至30 m,分类详细程度也有所提高,从10余个一级类到包含29类的二级分类体系。然而,利用光学遥感数据在大空间范围制图方面仍有诸多挑战。本文主要介绍在农田、居住区、水体和湿地制图方面的挑战,讨论在使用多时相和多传感器遥感数据上的困难,这将是未来遥感应用的趋势。由于各种地表覆盖数据产品有自己定义的地表覆盖类型体系和处理流程,通过调和以及集成各种全球土地覆盖制图产品能够满足新的应用目的,并且可以最大程度地利用已有的土地覆盖数据。然而,未来全球土地覆盖制图需要能够按照新应用需求动态生成地表覆盖数据产品的能力。过去的研究表明有效地提高局部尺度制图的分类精度,更好的算法、更多种特征变量(新类型的数据或特征)以及更具代表性的训练样本都非常重要。我们却认为特征变量的使用更重要。本文提出了一个全球土地覆盖制图的新范式。在这个新范式中,地表覆盖类型的定义被分解为定性指标的类、定量指标的植被郁闭度和高度。非植被类型通过它们的光谱和纹理信息提取。复合考虑类、郁闭度和高度3种指标来定义和区别包含植被的地表覆盖类型。郁闭度和高度不能在分类算法中提取,需要借助其他直接测量或间接反演方法。新的范式还表明,一个普遍适用的训练样本集有效地提高了在非洲大陆尺度土地覆盖分类。为了确保更加容易地实现从传统的土地覆盖制图到全球土地覆盖制图新范式的转变,建议构建一体化的数据管理和分析系统。通过集成相关的观测数据、样本数据和分析算法,逐步建成全球土地覆盖制图在线系统,构建全球地表覆盖制图门户网站,为数据生产者、数据用户、专业研究人员、决策人员搭建合作互助的平台。 展开更多

关键词 遥感 图像分类 类别定义 通用样本 一体化系统 在线制图

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GlobeLand30地表数据对北京气候中心气候模式的影响 被引量：5

15

作者 史学丽 聂肃平 +1 位作者 居为民 俞乐 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期1197-1208,共12页

地表覆盖是陆面及气候模式中的重要基础变量,其数据质量对气候模式性能有显著影响.本文基于一套中国自主研制的全球30m地表覆盖数据(GlobeLand30),利用北京气候中心气候系统模式(Beijing Climate CenterClimateSystemModel,BCC_CSM)中... 地表覆盖是陆面及气候模式中的重要基础变量,其数据质量对气候模式性能有显著影响.本文基于一套中国自主研制的全球30m地表覆盖数据(GlobeLand30),利用北京气候中心气候系统模式(Beijing Climate CenterClimateSystemModel,BCC_CSM)中的陆面过程和大气环流分量模式,开展GlobeLand30数据对气候模式性能影响的研究.首先通过GlobeLand30和其他卫星遥感等辅助数据融合细化植被功能型(Plant FunctionType,PFT)类型数据满足BCC_CSM模式需求,然后利用基于面积比例的升尺度方法得到适合于全球模式的不同覆盖类型及其面积百分比数据.GlobeLand30与模式原有覆盖数据都能合理描述全球地表覆盖基本分布特征,但也存在一定差异,其中植被PFT类型的差别最明显.通过数值模拟试验全面评估GlobeLand30数据对模式结果的影响,结果表明在BCC_CSM的陆面模式和大气模式中采用GlobeLand30数据可以合理再现陆面与大气的基本气候特征;更新植被PFT数据的气候效应大于更新冰川和水体类型,综合更新所有覆盖类型数据对模拟结果的影响最大.引入GlobeLand30数据可降低BCC_CSM大气模式对北半球中高纬地区降水的正偏差和南美亚马逊等地区模拟降水的负偏差,以及南半球部分地区大气温度模拟的负偏差,因此GlobeLand30数据适用于BCC_CSM分量模式并对改善模式性能有正贡献. 展开更多

关键词 地表覆盖 气候模式 应用方案 数值模拟 大气温度 降水

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SWMM模拟植草沟功能的参数敏感性分析 被引量：13

16

作者 郭凤 陈建刚 +2 位作者 杨军 孟莹莹 龚应安 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期131-134,139,共5页

SWMM在中国城市雨洪管理研究中的应用日益广泛,但关于模型参数设置及其对模型运算结果的影响研究尚有不足。以植草沟为研究对象,采用实测数据,对SWMM中最大入渗率、最小入渗率、入渗衰减系数、表面糙率等4个参数的敏感性进行了研究,并... SWMM在中国城市雨洪管理研究中的应用日益广泛,但关于模型参数设置及其对模型运算结果的影响研究尚有不足。以植草沟为研究对象,采用实测数据,对SWMM中最大入渗率、最小入渗率、入渗衰减系数、表面糙率等4个参数的敏感性进行了研究,并对比分析了根据文献设置模型参数值和应用实测参数值进行模拟的结果。结果表明,采用实测参数的模拟结果要优于采用手册中建议的参数值的模拟结果,前者更接近实测值;4个参数中,土壤最大入渗率为最敏感参数,表面糙率为不敏感参数;有关土壤入渗的模型参数敏感度受到降雨强度的影响。因此,在应用SWMM模拟植草沟功能时需要考虑参数如何取值,对具有敏感性的参数应尽可能采用实测值。 展开更多

关键词 SWMM 植草沟 模型参数 敏感性分析

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中国1990～2010年城市扩张卫星遥感制图 被引量：83

17

作者 王雷 李丛丛 +8 位作者 应清 程晓 王晓昳 李雪艳 胡娈运 梁璐 俞乐 黄华兵 宫鹏 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期1388-1399,共12页

根据同一数据源的陆地卫星TM和ETM+影像,首次从1990,2000和2010年基准年图像上以人工解译方法为主获得我国所有城市20年间建成区分布范围,最后由专人按统一标准,对照三期城市数据逐个修改完成并建立了中国城市扩展数据库.结果表明我国... 根据同一数据源的陆地卫星TM和ETM+影像,首次从1990,2000和2010年基准年图像上以人工解译方法为主获得我国所有城市20年间建成区分布范围,最后由专人按统一标准,对照三期城市数据逐个修改完成并建立了中国城市扩展数据库.结果表明我国城市化在过去20年间呈指数增长了2倍多;我国城市建成区面积由1990年东北较高,转变为2010年东南沿海的江苏、广东、山东、浙江领先的格局;我国城市化所占的土地主要来自耕地,大约有17750km2的耕地被城市化,而且21世纪最初10年比20世纪最后10年增加了近1.5倍;20年来,我国城市扩展速度最快的省份是江苏、广东、山东、浙江等.对2009年超过50万人口的147座城市单位建成区面积的国民经济总产值和人口分析表明,建成区经济效益高的城市由沿海城市辅以部分资源型内地城市组成,而人口密度高的城市主要由内地资源型城市组成;东部沿海省区建成区的经济效益低于中部和广东等省区.这个数据库将对研究我国城市建成区变化规律及其对耕地和其他用地的转化趋势、模拟城市发展动态、研究城市发展与我国人口增长和迁移的关系以及与碳排放和气候变化的关系、制定国家应对气候变化、国土资源利用以及城市规划与管理政策发挥重要作用. 展开更多

关键词 城市扩展 土地利用 耕地转化 建成区面积

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基于多源数据集成的多分辨率全球地表覆盖制图 被引量：25

18

作者 俞乐 王杰 +3 位作者 李雪草 李丛丛 赵圆圆 宫鹏 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2014年第8期1646-1660,共15页

全球地表覆盖数据产品(如地表覆盖,植被连续场)最高空间分辨率已达到30 m.不同领域的用户对于这些产品的精度和空间分辨率有着不同的需求.基于此,本文从制图精度和空间分辨率两方面对现有的30 m地表覆盖数据进行改进和分析.首先通过将两... 全球地表覆盖数据产品(如地表覆盖,植被连续场)最高空间分辨率已达到30 m.不同领域的用户对于这些产品的精度和空间分辨率有着不同的需求.基于此,本文从制图精度和空间分辨率两方面对现有的30 m地表覆盖数据进行改进和分析.首先通过将两套30 m全球地表覆盖产品(FROM-GLC、FROM-GLC-seg(Segmentation))与两套粗分辨率全球产品(基于夜间灯光数据的不透水层NL-ISA、MODIS城市产品MODIS-urban)进行集成,生成了30 m分辨率的地表覆盖新产品FROM-GLC-agg(Aggregation).随后,采用了分辨率低于30 m的数据集(如MODIS地表覆盖产品MCD12Q1,全球地表覆盖产品GlobCover2009,MODIS水体掩模产品MOD44W等)对FROM-GLC-agg进行后处理以进一步消除类别混淆.经过多源数据合成的新地表覆盖数据产品中来自30 m分辨率全球地表覆盖产品的象元仍占98.9%.在此基础上,通过众数聚合和比例聚合这两种升尺度方法生成了8套粗分辨率(250 m,500 m,1 km,5km,10 km,25 km,50 km和100 km)全球地表覆盖数据集来满足不同应用的需求.通过基于混淆矩阵的精度比较表明FROM-GLC-agg的总体精度为65.51%,该精度显著优于先前的两套30 m地表覆盖产品.多源数据合成后的30 m分辨率数据以及升尺度处理后的250 m,500 m,1km分辨率数据的最高总体精度分别为69.50%,76.65%,74.60%和73.47%.对采用众数聚合法得到的不同分辨率下地表覆盖类型的面积偏差分析显示,当分辨率超过5 km时,大部分植被类型会有至少5%的面积偏差.因此,对于需要使用粗分辨率地表覆盖数据作为输入的用户,建议使用包含了准确地表覆盖类型占比的比例聚合数据. 展开更多

关键词 空间聚合 LANDSAT MODIS 生物多样性 气候变化 多分辨率 众数聚合法

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北京市平原地区1992-2013年生态空间演变 被引量：18

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作者 姚娜 马履一 +3 位作者 杨军 贾黎明 段劼 黄从红 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1427-1434,共8页

为明确北京市平原地区生态空间的时空演变特点,并在首都平原百万亩造林工程实施背景下判定其调控关键区,本文基于3S(RS、GIS、GPS)技术和景观分析方法对这一区域1992—2013年的相关变化进行了研究。结果表明:1992—2013年,平原区生态空... 为明确北京市平原地区生态空间的时空演变特点,并在首都平原百万亩造林工程实施背景下判定其调控关键区,本文基于3S(RS、GIS、GPS)技术和景观分析方法对这一区域1992—2013年的相关变化进行了研究。结果表明:1992—2013年,平原区生态空间比例由53.20%下降至40.97%,人均生态空间由360.61 m2下降至132.15 m2;自中心城区向郊区,生态空间比例逐渐升高,斑块也更加聚集,但这种城郊差距呈现逐渐缩小的趋势;22年来,平原区南部和东南部生态空间有较大缩减,三环附近破碎化趋势较严重,五六环之间人均生态空间降低明显,平原区乡镇/街道区域生态空间组成整体由草地-作物主导向林灌木主导演变。城市化导致的建成区扩张,人口增长和郊区耕地的转移、覆膜化可能是导致平原区生态空间负向演变的主要原因,城市林业建设对生态骨架的维持和重构起到了一定积极作用。首都平原百万亩造林工程的实施为其生态空间调控提供了新的契机,但在增加森林的同时,也需注重水体和农田的保护。 展开更多

关键词 北京 平原造林 生态空间 演变 调控

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动态地表覆盖类型遥感监测： 中国主要湖泊面积2000~2010年间逐旬时间尺度消长 被引量：15

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作者 孙芳蒂 赵圆圆 +2 位作者 宫鹏 马荣华 戴永久 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期397-411,共15页

传统湖泊面积制图一般选取一年中某一天的湖泊状态代表某段时间的湖泊面积状况， 无法反映湖泊面积的变化信息. 利用中等分辨率成像光谱仪（MODIS）8天500 m分辨率的合成数据， 通过样本自动选取与支持向量机（SVM）水体识别相结合， ... 传统湖泊面积制图一般选取一年中某一天的湖泊状态代表某段时间的湖泊面积状况， 无法反映湖泊面积的变化信息. 利用中等分辨率成像光谱仪（MODIS）8天500 m分辨率的合成数据， 通过样本自动选取与支持向量机（SVM）水体识别相结合， 获得了中国2000~2010年629个主要湖泊每8天的湖水分布范围. 比较2000年湖泊制图结果与同期30 m分辨率湿地解译湖泊分布图， 发现MODIS湖泊水体制图具有较高的精度（生产者精度91.06%， 用户精度89.81%）. 基于该多时相数据库分析了629个湖泊的面积变化、波动性、淹没程度以及丰水期. 中国主要湖泊总面积呈增加趋势， 主要来自青藏高原湖泊面积扩张. 2000~2010年最大面积大于1000 km2的湖泊有12个， 其中6个在萎缩. 鄱阳湖萎缩速率最大， 为-54.76 km2 a？1， 洞庭湖萎缩速率为-25.08 km2 a？1. 青藏高原、新疆北部、内蒙古东北部和东北地区湖泊面积波动性小， 长江中下游、内蒙古南部、新疆中部湖泊波动性大. 青藏高原、新疆北部、黑龙江、吉林湖泊淹没强度增加， 而新疆中部、西藏南部、内蒙古南部、四川、长江中下游湖泊淹没强度减少. 湖泊面积的高时间频率制图是从通用地表覆盖制图向高频率专一地表覆盖类型制图的尝试， 对湖泊水文研究将是一种重要的数据补充， 同时基于更准确的湖泊水淹等动态地表覆盖状况， 将有可能开发更准确的新一代陆面过程模式， 从而提高模式模拟效果. 展开更多

关键词 高频率遥感 动态地表覆盖 MODIS 湖面变化

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