检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:地球科学 2025年第4期55卷 1320-1337页

作者：姜尧志唐文君阳坤何杰邵长坤周旭卢麾陈莹莹李新施建成电子科技大学资源与环境学院成都611731 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室清华大学全球变化研究院北京100084 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学-西安市勘察测绘院新型智能测绘联合研究中心北京100084 中国科学院国家空间科学中心北京100190

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时... 详细信息

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时间序列(1979~2020)、高分辨率(1/30°)近地面气象驱动数据TPMFD,该数据集可作为目前广泛使用的中国区域气象驱动数据集CMFD的同类产品.TPMFD包含驱动陆面过程模式所需的7个气象要素.在我们早期的工作中已开发了TPMFD中的降水和向下短波辐射数据,本文重点介绍其余5个要素的研制方法,并对所有要素进行了验证.其中,2m气温、2m比湿度、10m风速和近地面气压是通过融合ERA5再分析数据、短期高分辨率大气模拟和地面站点观测数据研制而成,向下长波辐射则是使用半物理半经验的方法计算得到.交叉验证和独立验证均表明,研制的数据集中大部分要素的精度优于目前广泛使用的再分析数据集,包括ERA5、ERA5-Land和GLDAS.该数据集预期将在第三极地区气候分析和陆面过程模拟等应用中发挥重要作用.

关键词：气象数据第三极地区高分辨率数据降尺度与融合

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可居住行星HD40307g的大气压和二氧化碳含量

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中国科学：地球科学 2013年第6期43卷 2099-2102页

作者：田丰中国科学院国家天文台北京100012 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

HD40307g是人们发现的距地球最近的可居住行星,其主星类型为K2V,类似于太阳.如果其存在获得确认,将是未来人类探测系外生命计划的主要目标之一.尽管通过HD40307g收到的恒星辐射知道其大气应该比地球大气浓厚,但具体多浓厚尚不得而知,更... 详细信息

HD40307g是人们发现的距地球最近的可居住行星,其主星类型为K2V,类似于太阳.如果其存在获得确认,将是未来人类探测系外生命计划的主要目标之一.尽管通过HD40307g收到的恒星辐射知道其大气应该比地球大气浓厚,但具体多浓厚尚不得而知,更多关于HD40307g大气的信息对探测HD40307g上可能存在的生命是有用的.利用一维辐射-对流模式研究HD40307g的大气压和二氧化碳含量对其表面温度的影响,发现下列大气压和二氧化碳含量的组合可以使HD40307g的全球平均表面温度与今天地球一样(288 K):(1)10-bar+3%CO2;(2)5-bar+10%CO2;(3)3-bar+30%CO2.

关键词：系外行星大气系外行星气候系外生命宜居带宜居行星

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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

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中国科学：地球科学 2014年第10期44卷 1646-1660页

作者：俞乐王杰李雪草李丛丛赵圆圆宫鹏清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 全球变化研究协同创新中心北京100875

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... 详细信息

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.

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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卡特里娜飓风对美国新奥尔良市西侧海岸线变化的影响

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科学通报 2016年第15期61卷 1687-1694页

作者：徐南宫鹏清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 全球变化研究协同创新中心北京100875

卡特里娜飓风及其引发的风暴潮给路易斯安那州周围的海岸造成了灾难性的破坏.对海岸线进行连续观测有着重要意义,一方面可以用于定量评估飓风对海岸的破坏,另一方面有助于理解飓风对海岸的破坏过程.本文选取新奥尔良西侧一段约180 km的... 详细信息

卡特里娜飓风及其引发的风暴潮给路易斯安那州周围的海岸造成了灾难性的破坏.对海岸线进行连续观测有着重要意义,一方面可以用于定量评估飓风对海岸的破坏,另一方面有助于理解飓风对海岸的破坏过程.本文选取新奥尔良西侧一段约180 km的海岸线为研究区,综合使用美国陆地卫星时间序列和验潮站的水位数据得到飓风前后的海岸线变化率.提取不同时期的海岸线,然后进行速率估算和变化检测.结果表明,飓风登陆前后,海岸线位置和变化速率发生了较大的改变.卡特里娜飓风之前,研究区有39.42%的海岸线向海洋推进,60.58%的海岸线向陆地后退,海岸线平均变化速率为?2.53 m/a;而之后有26.73%的海岸线向海洋推进,73.27%的海岸线向陆地后退,海岸线平均变化速率为?3.58 m/a.卡特里娜飓风给海岸造成了很大破坏,86.57%的海岸在卡特里娜飓风中受到严重侵蚀,研究区海岸线向陆地平均移动14.91 m.计算结果表明遥感技术确实能够有效估算出飓风前后的海岸线变化.其结果可用于评估飓风对海岸的影响,为灾后重建提供基础信息,也可以用于研究飓风对海岸的破坏机理.本文显示了对地观测技术在灾害评估中发挥的巨大作用.

关键词：卡特里娜飓风海岸线自然灾害遥感技术变化检测

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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

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地球物理学报 2016年第2期59卷 465-475页

作者：张涛谢丰薛巍李立娟许皓宇王斌清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

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... 详细信息

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.

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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全球变化科学领域的信息基础设施研究

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地球信息科学学报 2013年第6期15卷 809-813页

作者：白玉琪清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

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... 详细信息

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。

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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全球陆表湿地潜在分布区制图及遥感验证

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中国科学：地球科学 2014年第10期44卷 1610-1620页

作者：朱鹏宫鹏中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

由于城市化和农业垦殖等人类活动不断增强,很多湿地生态系统受到侵占或干扰.保护湿地资源需要准确的湿地分布.然而由于湿地类型复杂多样,地面调查困难,大范围湿地分布制图很难完成.目前还没有专门用于湿地保护和规划且有较高分辨率的全... 详细信息

由于城市化和农业垦殖等人类活动不断增强,很多湿地生态系统受到侵占或干扰.保护湿地资源需要准确的湿地分布.然而由于湿地类型复杂多样,地面调查困难,大范围湿地分布制图很难完成.目前还没有专门用于湿地保护和规划且有较高分辨率的全球湿地分布数据.采用水文、气候数据结合1 km分辨率的混合地形指数(CTI)数据,利用陆表湿地和地下水位的关系,模拟出不考虑人类活动影响状况下30 s分辨率的全球陆表湿地潜在分布区.这是最高分辨率的全球陆表湿地的潜在分布数据.模拟结果显示全球陆表湿地潜在分布区面积达到3.316×107 km2.用遥感获得的实际湿地数据对陆表湿地模拟结果进行精度验证,总体精度达到83.7%.本次模拟结果可以作为构建全球湿地实际分布数据库的基础.由于模拟过程未考虑农业灌溉、建坝等人类活动对湿地的干扰破坏,因此本文对陆表湿地潜在分布区的模拟结果大于当前几种全球土地覆盖制图产品中湿地的面积.本文采用方法所需数据相对较少,精度高于其他产品.

关键词：全球陆表湿地潜在分布区水平衡模型 CTI 精度评价

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东南沿海潮间带防护林主要树种的光合特性及水分利用策略

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生态学杂志 2012年第12期31卷 2996-3002页

作者：黄敏参杜晓娜廖蒙蒙陈鹭真林光辉厦门大学滨海湿地生态系统教育部重点实验室福建厦门361005 清华大学地球系统科学研究中心、地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

为了比较中国东南沿海防护林主要树种的光合特性及水分利用策略,利用LI-6400便携式光合作用仪和PAM-2100叶绿素荧光仪对福建沿海防护林5个主要树种的光合特性以及荧光特性进行测定,并采用稳定同位素技术量化这些植物的水分来源利用比例... 详细信息

为了比较中国东南沿海防护林主要树种的光合特性及水分利用策略,利用LI-6400便携式光合作用仪和PAM-2100叶绿素荧光仪对福建沿海防护林5个主要树种的光合特性以及荧光特性进行测定,并采用稳定同位素技术量化这些植物的水分来源利用比例以及水分利用效率。4种红树植物的光合同化速率、气孔导度、蒸腾速率显著高于木麻黄(Casuarina equisetifolia);外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)光合同化速率显著高于3个乡土红树植物。无瓣海桑叶片的最大相对电子传递速率(rETRmax)、半饱和光强(Ek)、Fv/Fm均显著大于乡土红树植物,表明无瓣海桑光合能力大于其他红树植物。植物茎木质部水稳定同位素的测定表明,外来种木麻黄和无瓣海桑主要利用地下水,而未利用海水和雨水;3种乡土红树植物主要利用地下水,但也利用海水和雨水的混合水。木麻黄的瞬时水分利用效率显著低于4种红树植物,但4种红树植物间的瞬时水分利用效率无显著差异。秋茄(Kandelia obovata)和无瓣海桑的长期水分利用效率无显著差异,但二者显著高于桐花树(Aegiceras corniculatum)、白骨壤(Avicennia marina)及木麻黄,说明前二者对水分的利用优于后三者,更适应于水分成为植物生长与存活限制因子的高盐环境。

关键词：沿海防护林红树林光合特性水分来源水分利用效率

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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

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生态学杂志 2013年第4期32卷 1065-1074页

作者：冯建祥黄敏参黄茜郭婕敏林光辉厦门大学滨海湿地生态系统教育部重点实验室福建厦门361005 清华大学地球系统科学研究中心、地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

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... 详细信息

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。

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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基于快速聚类方法的30m分辨率中国土地覆盖遥感制图

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中国科学：地球科学 2014年第10期44卷 1621-1633页

作者：胡娈运 YanLei CHEN 徐玥赵圆圆俞乐王杰宫鹏清华大学地球系统科学研究中心、地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 Department of Environmental Science Policy and ManagementUniversity of CaliforniaBerkeleyCA 94720-3114USA 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国科学院遥感与数字地球研究所、遥感科学国家重点实验室北京100101

大范围遥感土地覆盖制图通常费时费力.本文采用一种基于特征空间变换的快速聚类方法(CBEST)对覆盖中国的508景Landsat Thematic Mapper(TM)影像进行土地覆盖制图.将中国划分为50个生态分区,每个生态分区内采用CBEST方法对TM影像进行快... 详细信息

大范围遥感土地覆盖制图通常费时费力.本文采用一种基于特征空间变换的快速聚类方法(CBEST)对覆盖中国的508景Landsat Thematic Mapper(TM)影像进行土地覆盖制图.将中国划分为50个生态分区,每个生态分区内采用CBEST方法对TM影像进行快速聚类,CBEST平均聚类时间约为每2 min一景;通过对自动获得的光谱簇人工土地覆盖类型识别,归并光谱簇,绘制30 m空间分辨率的中国土地覆盖图,统计土地覆盖类型面积,生成主要土地覆盖类型专题图.采用2159个分布全国的验证样本对制图结果进行精度验证,得到总体精度为71.7%,Kappa系数为0.641.与当前两套全球地表覆盖产品(FROM-GLC和GlobCover 2009)的局部对比表明CBEST分类结果在各类型土地覆盖面积统计及视觉效果上存在优势.

关键词：土地覆盖遥感制图 CBEST Landsat TM

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