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基于GEE和Sentinel-2影像的建始县烟区冰雹灾害风险区划

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湖北农业科学 2024年第8期63卷 182-187页

作者：郑翔天罗菊英汪川乂谭艳立刘乔万君湖北省恩施土家族苗族自治州气象局湖北恩施445000 武汉区域气候中心武汉430074

选用建始县2021年Sentinel-2遥感影像资料,基于Google Earth Engine(GEE)云平台计算植被覆盖指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)以及归一化建筑指数(NDBI)等参数,采用随机森林算法将建始县划分为水域、林地、建设用地、耕地、烟叶5类,并... 详细信息

选用建始县2021年Sentinel-2遥感影像资料,基于Google Earth Engine(GEE)云平台计算植被覆盖指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)以及归一化建筑指数(NDBI)等参数,采用随机森林算法将建始县划分为水域、林地、建设用地、耕地、烟叶5类,并结合建始县气象灾害风险普查成果,建立了建始县烟区冰雹灾害风险区划模型,对烟叶遭受的冰雹灾害风险等级进行评估。结果表明,建始县烟草种植区域主要分布于官店镇中西部、花坪镇大部及高坪镇至茅田一线,大部分处于烟区冰雹灾害风险次低至中风险地区,需加强监测预警,及时开展人工防雹作业;中部长梁乡、三里乡、高坪镇南部地区冰雹灾害风险等级低,可适当增加烟叶种植面积;建始县东北部及南部山区冰雹灾害风险等级较高,需要加强灾害防御,适当减少烟叶种植。本研究结果作为2022年恩施州灾害风险普查成果典型案例应用于实际业务中,为烟叶种植生产以及气象防灾减灾提供了较好参考依据。

关键词：遥感信息提取 GEE 烟叶冰雹风险区划建始县

不同算法下超大城市中心城区夏季冠层热岛强度的时空分异特征

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华中农业大学学报 2024年第5期43卷 132-139页

作者：刘火胜李思韬吴昌广张璟妍武汉市公共气象服务中心武汉430040 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

为准确评估高度复杂的超大型城市冠层热岛强度分异特征,以武汉市为例,提出一种考虑城市不同片区空间差异性的冠层城市热岛强度(canopyurbanheatislandintensity,CUHII)计算方法,并结合基于“城-郊”二分法的传统算法探讨不同算法下冠层... 详细信息

为准确评估高度复杂的超大型城市冠层热岛强度分异特征,以武汉市为例,提出一种考虑城市不同片区空间差异性的冠层城市热岛强度(canopyurbanheatislandintensity,CUHII)计算方法,并结合基于“城-郊”二分法的传统算法探讨不同算法下冠层城市热岛特征。结果显示:传统算法下各片区始终表现出城市热岛现象,且CUHII日变化曲线高度一致;与之相反,片区算法中各片区的CUHII日变化差异显著,具有多个大型生态空间的武昌片区在昼间出现了持续的冷岛现象。同时,除晴朗天气外,高温和降水天气会进一步加剧片区算法中城市片区间CUHII差异。此外,传统算法识别的冷、热岛中心范围较小并分布于中心城区外围,而片区算法识别的热岛中心呈带状覆盖城区中部高密集开发区,冷岛中心则邻近武昌片区内大型自然湖泊。结果表明,提出的算法弱化了城市区域发展不均对冠层热岛评估带来的干扰,有利于深入挖掘热岛特征并更加准确地识别城市热环境需要优先干预的区域。

关键词：城市热岛强度冠层城市热岛气象条件自动气象站武汉市

基于Sentinel-2数据提取江汉平原虾稻田分布方法

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湖北农业科学 2024年第8期63卷 194-200,208页

作者：王静万君邓环环武汉区域气候中心武汉430074 三峡国家气候观象台湖北宜昌443002 中国气象局流域强降水重点开放实验室武汉430205

以江汉平原为研究区,基于AI Earth阿里云平台提供的Sentinel-2 MSI L2数据,在实地采样样本和目视解译样本的基础上,通过分析遥感影像中虾稻田的时序变化规律,总结出区分虾稻田与其他地物类型的关键时间以及指数阈值,从而构建虾稻田提取... 详细信息

以江汉平原为研究区,基于AI Earth阿里云平台提供的Sentinel-2 MSI L2数据,在实地采样样本和目视解译样本的基础上,通过分析遥感影像中虾稻田的时序变化规律,总结出区分虾稻田与其他地物类型的关键时间以及指数阈值,从而构建虾稻田提取的决策树模型,最终提取出江汉平原2022—2023年虾稻田的空间分布。最后,基于样本数据评估了该方法的精度,总体精度达93.25%,Kappa系数为0.8429,结果表明该方法具有较好的提取结果。

关键词：多时相遥感影像 Sentinel-2 虾稻田决策树江汉平原

2012~2021年宜昌市强降水时空分布特征

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人民长江 2024年第7期55卷 79-87页

作者：刘俊夏羽雷东洋叶丹枚雪彬彭福强宜昌市气象局湖北宜昌443000 武汉中心气象台湖北武汉430074 三峡国家气候观象台湖北宜昌443000

为深入认识宜昌市强降水时空分布特征,基于2012~2021年宜昌市358站逐小时降水资料,采用数理统计方法分析该地区1,3,24 h这3类强降水时空分布和降水极值空间分布特征。结果表明:①宜昌市7个暴雨中心出现在平原向丘陵、山区过渡的迎风坡... 详细信息

为深入认识宜昌市强降水时空分布特征,基于2012~2021年宜昌市358站逐小时降水资料,采用数理统计方法分析该地区1,3,24 h这3类强降水时空分布和降水极值空间分布特征。结果表明:①宜昌市7个暴雨中心出现在平原向丘陵、山区过渡的迎风坡地带和沿江/河一带,24 h长时累计暴雨南多北少,集中在长江以南,而长江以北地区3 h短时暴雨特征明显。②20 mm/h和30 mm/h以上小时强降水频次分别为3.8次/a和1.3次/a,3 h短时暴雨、24 h长时累计暴雨频次分别为1.0次/a和4.9次/a。小时强降水和3 h短时暴雨以2016、2018年和2020年最多,24 h长时累计暴雨以2020年和2016年发生最为频繁。③3类强降水频次月变化呈单峰型,主汛期6~8月为强降水高发期;小时强降水频次日变化呈双峰型,高频次小时强降水集中在13:00至凌晨04:00,峰值时段为17:00~19:00和23:00~24:00。④宜昌市3类降水极值空间分布差异较大,1 h降水量极值和3 h降水量极值中东部高于西部,24 h降水量极值中南部高于北部,其高值区主要出现在夷陵区小溪塔街道和乐天溪镇、远安县旧县镇、当阳市河溶镇、宜都市高坝洲镇和聂家河镇、五峰县湾潭镇等地;宜昌市1,3,24 h最大降水量分别为158.8,211.9,363.6 mm。研究成果可为宜昌市强降水预报预警提供参考。

关键词：强降水时空分布峰值时段降水极值宜昌市

烟曲霉af-fadO基因敲除株构建揭示该基因在恩波吡维胺与唑类协同抗烟曲霉中的作用

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菌物学报 2024年第2期43卷 38-46页

作者：程文旭沈敏张恒龚霄孙毅高露娟万俐佳长江大学附属荆州医院耳鼻咽喉科湖北荆州434020 长江大学附属荆州医院皮肤科湖北荆州434020 复旦大学中山医院(厦门)皮肤科福建厦门361015 复旦大学附属中山医院皮肤科上海200032

恩波吡维胺(pyrviniumpamoate,PP)是一种传统抗寄生虫药,与唑类联合具有协同抗烟曲霉作用。af-fadO(FADbindingoxidoreductase,FAD依赖性氧化还原酶)基因的编码产物在烟曲霉中推定为一种与FAD结合的氧化还原酶,可能参与真菌的氧化呼吸... 详细信息

恩波吡维胺(pyrviniumpamoate,PP)是一种传统抗寄生虫药,与唑类联合具有协同抗烟曲霉作用。af-fadO(FADbindingoxidoreductase,FAD依赖性氧化还原酶)基因的编码产物在烟曲霉中推定为一种与FAD结合的氧化还原酶,可能参与真菌的氧化呼吸过程。通过敲除烟曲霉af-fadO基因,构建烟曲霉af-fadO基因的敲除株,揭示该基因及其编码蛋白在PP与唑类协同抗烟曲霉中的作用,并探索了其对烟曲霉药物敏感性和渗透压、氧化压力物质敏感性的影响。本研究采用同源重组构建出af-fadO基因的敲除盒,筛选出符合的烟曲霉af-fadO敲除株Δaf-fadO。利用纸片法和棋盘法观察该突变株与野生株WT(ku80,pyrG^(+))在PP与唑类(泊沙康唑、伊曲康唑、伏立康唑)联合抗烟曲霉中的敏感性变化。同时,观察该突变株与野生株WT对氧化压力(H_(2)O_(2)和甲萘醌)、渗透压物质(NaCl、D-山梨醇)敏感性的变化。体外联合药物敏感性试验结果显示Δaf-fadO对PP与泊沙康唑的分级抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration index,FICI)为0.563,显示无相互作用,而对照组WT对PP与泊沙康唑的FICI值为0.5,存在协同作用。纸片法结果发现PP与泊沙康唑联合对Δaf-fadO的抑菌圈比对照组WT产生的抑菌圈直径明显变小,PP与泊沙康唑联合时对敲除株抑制作用更显著,差异有统计学意义(P<0.05)。在渗透压和氧化应激的培养试验中,与野生株WT相比较,Δaf-fadO对氧化剂H_(2)O_(2)、甲萘醌、NaCl和D-山梨醇更敏感。敲除烟曲霉af-fadO基因后,其对氧化和渗透压力的敏感性增加,逆转了PP与泊沙康唑的协同作用,af-fadO可能是PP作用于烟曲霉的靶点。本研究丰富了PP协同唑类抗真菌的机制研究,为将来的临床应用奠定了基础。

关键词：烟曲霉 FAD依赖性氧化还原酶恩波吡维铵泊沙康唑

宜昌市2022~2023年跨年重污染过程气溶胶光学特性研究

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水利水电快报 2024年第S1期45卷 65-72页

作者：张丽成勤祁宏陈章饶传新王清龙宜昌市气象局湖北宜昌443000 三峡国家气候观象台湖北宜昌443000

为了研究一次重污染过程的气溶胶光学特性,利用米散射气溶胶激光雷达、地面及高空气象观测资料,分析了2022年12月29日至2023年1月6日宜昌的一次跨年空气污染过程特征。结果表明:污染期间无剧烈天气发生,静稳时间长,中层暖湿气流、低层... 详细信息

为了研究一次重污染过程的气溶胶光学特性,利用米散射气溶胶激光雷达、地面及高空气象观测资料,分析了2022年12月29日至2023年1月6日宜昌的一次跨年空气污染过程特征。结果表明:污染期间无剧烈天气发生,静稳时间长,中层暖湿气流、低层偏东气流、近地面多层逆温、地面弱冷空气配合特殊地形作用,为颗粒物输入和累积提供条件。污染过程中,低层消光系数大值带连续,云底高度较低,低云含水量高。随着污染加重,消光系数增大,大值区高度增加。天空放晴后,低层消光系数迅速减小。边界层高度与PM_(2.5)浓度呈现弱负相关性。气溶胶光学厚度与PM_(2.5)浓度及相对湿度显著正相关;退偏比与PM_(2.5)浓度变化趋势基本一致,受大粒子占比影响较大。天空状况对气溶胶垂直分布影响显著,多云转阴天时近地面易出现贴地逆温,消光系数大值区与700 hPa逆温层关系密切。弱降水时气溶胶粒子伸展厚度较高,消光系数极大值出现的高度随时间明显下降。研究结果可以提升本地气溶胶激光雷达的业务应用水平,为制定污染防治战略措施提供参考。

关键词：大气污染及防治跨年重污染气溶胶激光雷达消光系数气溶胶光学厚度边界层高度宜昌市

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基于AGPF的目标定位精度改善方法

计算机与数字工程 2024年第3期52卷 841-845,891页

作者：蔡明李国华季茜李培德湖北省气象信息与技术保障中心武汉430074 暴雨监测预警湖北重点实验室武汉430074 黄冈市气象局黄冈438000

针对传统遗传算法粒子滤波容易因遗传操作参数恒定不变而陷入局部最优的问题,在遗传算法粒子滤波中引入自适应方法,提出自适应遗传算法粒子滤波。根据粒子适应度的大小,动态调节遗传操作的交叉、突变概率,从而在尽可能多地保留优势粒子... 详细信息

针对传统遗传算法粒子滤波容易因遗传操作参数恒定不变而陷入局部最优的问题,在遗传算法粒子滤波中引入自适应方法,提出自适应遗传算法粒子滤波。根据粒子适应度的大小,动态调节遗传操作的交叉、突变概率,从而在尽可能多地保留优势粒子的同时更有效地产生新的优势粒子,跳出局部最优。将自适应遗传算法粒子滤波应用于动态目标定位模型,并将其与遗传算法粒子滤波的性能进行比较。结果表明,自适应方法的引入可以增加算法有效粒子数,有效解决算法早熟问题,改善滤波精度,对于提高动态目标定位精度是有效的。

关键词：动态状态空间模型自适应目标定位遗传算法粒子滤波

宜昌市颗粒物污染浓度特征及气象条件影响分析

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三峡生态环境监测 2024年第2期9卷 47-56页

作者：黄诚陈鲜艳张强罗剑琴张明陈章宜昌市气象局湖北宜昌443000 中国气象局国家气候中心北京100081

通过气象观测手段,监测分析宜昌市颗粒物污染浓度特征及气象影响因素,为研究三峡水利枢纽对局地气候的影响以及水库气候效应分析提供数据支撑和资料基础,具有重要意义。目前针对宜昌市的颗粒物尤其是黑碳(black carbon,BC)气溶胶颗粒物... 详细信息

通过气象观测手段,监测分析宜昌市颗粒物污染浓度特征及气象影响因素,为研究三峡水利枢纽对局地气候的影响以及水库气候效应分析提供数据支撑和资料基础,具有重要意义。目前针对宜昌市的颗粒物尤其是黑碳(black carbon,BC)气溶胶颗粒物的相关研究很少。本文利用宜昌国家基本气象站2014年4月—2022年12月的大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)和黑碳气溶胶连续观测资料,结合同期气象要素资料进行数理分析,研究PM_(2.5)、PM_(10)和黑碳质量浓度的变化特征及其气象影响条件。结果显示:(1)宜昌市PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度总体呈逐年下降趋势,黑碳气溶胶质量浓度在2018年前总体下降,后呈较缓波动趋势,春季和冬季浓度较高,夏季、秋季较低,日变化呈双峰态势;(2)颗粒物质量浓度高低值分布与主导风向高度吻合,与风速、降水量呈显著负相关;(3)黑碳气溶胶质量浓度与PM_(2.5)、PM_(10)颗粒物质量浓度变化趋势高度相似,呈显著性正相关,相关系数分别为0.845和0.747,表明宜昌城市大气中颗粒物具有很强的同源性。总体来看,经济社会发展对生态环境变化产生一定的主导作用,新型有效的经济环保政策实施对于长江经济带的生态环境建设意义重大。

关键词：颗粒物质量浓度变化特征气象条件

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近62 a湖北省旱涝特征分析

暴雨灾害 2024年第1期43卷 93-100页

作者：贺程程秦鹏程刘诗慧侯作玲湖北省荆州市气象局荆州434020 武汉区域气候中心武汉430074

利用湖北省76个国家气象站1961—2022年地面气象观测资料,基于气象干旱综合监测指数(Meteorological Drought Composite Index,MCI)和有效降水指数(Effective Precipitation,EP)识别湖北省历年干旱和洪涝过程,分析近62 a旱涝过程频次时... 详细信息

利用湖北省76个国家气象站1961—2022年地面气象观测资料,基于气象干旱综合监测指数(Meteorological Drought Composite Index,MCI)和有效降水指数(Effective Precipitation,EP)识别湖北省历年干旱和洪涝过程,分析近62 a旱涝过程频次时空变化和旱涝年、旱涝转换特征以及2010年以来旱涝特点。结果表明:湖北省旱涝频发区总体呈东涝西旱、南涝北旱的片状分布。干旱和暴雨洪涝发生频次分别呈现波动式下降、上升趋势。干旱主要发生在春季和伏秋季,发生频次总体呈减少趋势,但夏秋干旱以及极端干旱有趋多增强的态势;暴雨洪涝主要集中在夏季,发生频次呈增多趋势。旱涝年年际间呈现连旱2~4 a、连涝2~3 a或旱涝交替的特征,部分年份年内旱涝并存、旱涝急转,2010年以来无旱涝并存年。旱涝转换站数年际间波动较大,呈现5个阶段性上升特征,各递增阶段最大站数呈递减趋势。2010年以来旱涝呈现极端性增强、骤发性增多及连旱连涝的特点。

关键词：干旱暴雨洪涝时空分布旱涝转换连旱连涝