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基于SMAP卫星雷达资料的海冰密集度反演技术研究

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海洋学报 2018年第6期40卷 29-39页

作者：闻斌周旋种劲松石立坚叶小敏中国人民解放军61741部队中国科学院电子学研究所国家卫星海洋应用中心

SMAP是美国于2015年初发射的一颗卫星,搭载了L波段的雷达。它采用圆锥扫描方式,具有固定的入射角、较大的幅宽和千米级的分辨率,在海冰监测方面具有独特的优势。本文利用SMAP卫星雷达资料分别与德国Bremen大学海冰密集度产品和美国国家... 详细信息

SMAP是美国于2015年初发射的一颗卫星,搭载了L波段的雷达。它采用圆锥扫描方式,具有固定的入射角、较大的幅宽和千米级的分辨率,在海冰监测方面具有独特的优势。本文利用SMAP卫星雷达资料分别与德国Bremen大学海冰密集度产品和美国国家冰雪数据中心(NSIDC)海冰密集度产品建立3.125km和25km匹配数据集,分析了L波段雷达后向散射系数、极化比和归一化极化差与海冰密集度之间相关性,建立基于人工神经网络的海冰密集度反演算法。为了验证SMAP卫星雷达资料反演海冰密集度的精度,本文选择德国Bremen大学和美国冰雪数据中心发布的海冰密集度产品分别与SMAP海冰密集度产品进行对比分析,SMAP海冰密集度与Bremen海冰密集度的偏差为0.07、均方根误差为0.14;与NSIDC海冰密集度的偏差为0.04、均方根误差为0.18,这表明SMAP海冰密集度产品与现有业务化海冰密集度产品具有很好的一致性。

关键词： SMAP卫星雷达资料海冰密集度反演神经网络

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国土空间监测网络布局优化方法研究

中国土地科学 2018年第1期32卷 11-19页

作者：张衍毓高秉博郭旭东陈美景任艳敏李晓岚中国土地勘测规划院北京100035 国土资源部土地利用重点实验室北京100035 北京农业信息技术研究中心北京100097

研究目的:服务于自然资源综合监管以及全国国土空间的多级综合动态监测,以县域为基本空间单元,采用多目标优化求解方法,优选具有国土空间代表性的典型县域监测样点,使得选取的每个样点县均能同时代表某种类型的农业生产空间、城乡建设... 详细信息

研究目的:服务于自然资源综合监管以及全国国土空间的多级综合动态监测,以县域为基本空间单元,采用多目标优化求解方法,优选具有国土空间代表性的典型县域监测样点,使得选取的每个样点县均能同时代表某种类型的农业生产空间、城乡建设空间和生态保育空间,形成国土空间监测网络优化布局方案,为构建国土空间监测网络提供参考依据。研究方法:基于2015年土地利用变更调查分县数据,结合自然本底、社会经济统计数据,构建空间采样数据集;采用土地垦殖率、城乡建设强度、生态覆盖度三个指标表征国土空间类型,选择与其相关性较大的自然、社会经济指标作为辅助变量,采用重复二分聚类方法进行国土空间分区;根据监测点对不同的农业生产空间类型、城乡建设空间类型、生态保育空间类型的代表性,以及地理空间分布的均匀性,设定多目标优化函数,采用多路空间模拟退火方法进行多目标优化求解,从全国县域单元中优选出能够同时对不同类型的农业生产、城乡建设、生态保育空间均具有代表性的样点县,形成国土空间监测网络布局备选方案;基于专家知识,充分考虑管理实践对监测样点布设的现实要求,从多套理论方案中优选出国土空间监测网络布局的优化方案。研究结果:基于成本最小原则,优选出34个县域监测样点,形成了国土空间监测网络布局参考方案。研究结论:人类对自然资源的开发能力日益增强,国土空间格局正在发生剧烈演变。为动态获取国土空间变化信息,掌握国土空间演变规律,及时制定国土空间优化调控策略,优化国土空间开发格局,亟需加快构建覆盖全国的国土空间多级综合监测网络。本文面向全国国土空间监测网络建设优选出的34个县域监测样点,能够以最少的样本数量实现对主要国土空间类型的全面覆盖,可为全国国土空间监测网络优化布局提供参考。同时,研究提出的国土空间分区和监测样点优化布局方法可为重点区域国土空间监测网络构建提供借鉴。

关键词：土地管理国土空间监测网络布局优化多目标优化模型

青藏高原植被覆盖时空变化及其对气候因子的响应

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生态学报 2018年第9期38卷 3208-3218页

作者：卓嘎陈思蓉周兵中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部拉萨850000 西藏自治区气候中心拉萨850000 广西省气候中心南宁530000 中国气象局国家气候中心北京100081

研究青藏高原植被覆盖时空分布特征对加深气候变化的认识及生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。利用2000—2016年MODIS NDVI 1km/月分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了不同时间尺... 详细信息

研究青藏高原植被覆盖时空分布特征对加深气候变化的认识及生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。利用2000—2016年MODIS NDVI 1km/月分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了不同时间尺度青藏高原地区NDVI的分布特征及其与降水、气温的关系。结果表明:(1)青藏高原东南部植被状况明显好于西北部,植被覆盖的分布格局与区域水热条件的时空分布保持了较好的一致性;近17年来青藏高原植被覆盖改善的地区要比退化的地区面积大,严重退化的区域主要位于青藏高原西南部;青藏高原NDVI值在2000—2016年呈幅度较小的增加趋势。(2)除夏季降水量外,研究时段内其他季节降水量均呈增加趋势;气温均呈增加趋势,尤其以春季增加最为显著,整体上青藏高原气候呈现"暖湿化"趋势。总体上年降水量与年最大合成NDVI呈较好的正相关;年平均气温与年最大合成NDVI在高原东南部呈正相关,西南部呈负相关。降水量和热量条件均是高原植被生长的影响因素,降水与植被覆盖的影响较气温密切。

关键词：归一化植被指数青藏高原时空特征气候变化

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风云三号积雪覆盖产品评估

遥感技术与应用 2018年第1期33卷 35-46页

作者：张帅师春香梁晓贾炳浩吴捷南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 国家气象信息中心北京100081 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2009年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融... 详细信息

由于积雪在地球气候系统和水文循环中调节能量和水交换的特定作用,准确地估计积雪分布和制作高质量的积雪产品对短期气候预测以及水文管理至关重要。中国气象局国家卫星气象中心从2009年开始生成风云三号卫星积雪覆盖率(MULSS多仪器融合数据)产品,为了检验产品算法和为积雪产品在气候研究中的应用提供客观依据,有必要对积雪产品的精度进行评估。以MODIS MOD10C1(MYD10C1)全球日积雪覆盖数据集为参考,基于总精度、Heidke技巧评分等5项检验指标,主要对2010~2014年的风云三号积雪产品进行评估,并进一步分析不同时间尺度积雪覆盖率精度的偏差分布。总体而言,风云三号的卫星积雪产品都与MODIS产品保持了较好的时空一致性。如在积雪季节,风云MULSS积雪产品与MODIS产品的空间分布和时间演变相对统一;但是,可能受到云检测的处理的差异的影响,在融雪期二者的有无雪一致性略有下降。此外,两个产品的积雪覆盖率偏差有明显的年际、季节和月变化,从2012年开始,风云三号MULSS积雪产品相对MODIS的偏差由在中国北部偏高转变为在全国范围内的偏低,从积雪期到融雪期,偏差明显减小。从月的时间尺度来说,东北及新疆北部地区都是积雪变化的敏感区域,青藏高原地区受到地形影响,积雪常年保持,偏差稳定。

关键词：风云三号积雪产品 MODIS 积雪覆盖率

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基于均一化资料的西安极端气温变化特征研究

地理科学 2018年第3期38卷 464-473页

作者：高文兰李双双段克勤孔锋王娟陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119 陕西师范大学/地理学国家级实验教学示范中心陕西西安710119 中国气象局发展研究中心北京100081 陕西省气象局陕西西安710119

基于1960~2015年西安气象站点逐日最高温、最低温数据,采用RHtest软件对非均一化气温序列进行订正,进而选取16项极端气温指数,对西安极端气温变化特征进行分析。结果表明：（1）由于气象站点迁移,西安气温资料存在非均一性,导致极端气... 详细信息

基于1960~2015年西安气象站点逐日最高温、最低温数据,采用RHtest软件对非均一化气温序列进行订正,进而选取16项极端气温指数,对西安极端气温变化特征进行分析。结果表明：（1）由于气象站点迁移,西安气温资料存在非均一性,导致极端气温变化趋势被低估;（2）全球变暖背景下,西安极端气温变化表现出：“快速增温与平稳波动并存,冷暖变化趋势相反,夜晚增暖趋势比白天明显,白天波动变化明显于夜晚,持续性高温事件变化不大,持续性低温事件大幅下降”的变化特征;（3）通过不同区域趋势变化对比、冷暖、昼夜变化关系对比发现,受城市热岛影响,西安极端低温事件减少更为突出,远高于中国其他对比区域（秦岭南北、黄土高原、东北地区等）;（4）在昼夜变化上,西安极端气温变化与中国、全球变化具有一致性,但是通过冷暖指标对比发现,西安极端气温变化具有区域性,表现为冷昼日数下降高于暖昼日数上升,冷夜日数下降高于暖夜日数上升,冷持续日数和暖持续日数共同表现为下降趋势。

关键词：气候变化均一化极端气温西安

朝鲜中西部地区春季植被覆盖度与气候因子的关系

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气象与环境学报 2018年第4期34卷 112-118页

作者：吴刚哲严金哲任国玉索南看卓中国地质大学环境学院湖北武汉430074 元山农业综合大学金日成综合大学中国气象局气候研究开放实验室北京100081

为了深入了解朝鲜中西部地区春季植被覆盖度(Fractional Vegetation,FV)的变化特征及其与气候因子的关系,利用1992年、2003年和2007年Landsat 5卫星资料及朝鲜中西部地区13个气象站的气温和降水观测资料,对朝鲜中西部地区春季植被的变... 详细信息

为了深入了解朝鲜中西部地区春季植被覆盖度(Fractional Vegetation,FV)的变化特征及其与气候因子的关系,利用1992年、2003年和2007年Landsat 5卫星资料及朝鲜中西部地区13个气象站的气温和降水观测资料,对朝鲜中西部地区春季植被的变化特征及其与气候异常的关系进行了分析。结果表明:1992年、2003年和2007年朝鲜中西部地区春季植被覆盖度呈明显增加的趋势,平均增加量为17.5%,平原地区比山地春季植被覆盖度偏高约20.0%。朝鲜中西部地区春季植被覆盖度与春季平均气温呈负相关关系(r=-0.47),与春季降水量呈正相关关系(r=0.43);朝鲜中西部地区春季植被覆盖度的变化量与春季平均气温的变化率呈负相关关系(r=-0.53),与同期降水量的变化率呈正相关关系(r=0.79),均通过了显著性检验(显著性水平>99%以上,P<0.05)。可见,朝鲜中西部地区春季植被覆盖度的变化可能主要受春季气温和春季降水的影响。

关键词： Landsat 5 植被覆盖度气温降水相关分析