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CLM5.0对青藏高原冻融过程土壤温湿度的模拟及评估

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高原气象 2025年第1期44卷 32-45页

作者：张哲浩赖欣张戈姚思源张粟瑜成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/气候与环境变化联合实验室/成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站四川成都610225

利用1979-2018年中国区域地面气象要素驱动数据集(0.1°×0.1°)作为大气强迫资料,驱动CLM5.0(Community Land Model version 5.0)模拟了青藏高原地区1979-2018年的土壤温湿度变化。将土壤冻融过程划分为冻结期和非冻结期,通过两个阶段... 详细信息

利用1979-2018年中国区域地面气象要素驱动数据集(0.1°×0.1°)作为大气强迫资料,驱动CLM5.0(Community Land Model version 5.0)模拟了青藏高原地区1979-2018年的土壤温湿度变化。将土壤冻融过程划分为冻结期和非冻结期,通过两个阶段的CLM5.0模拟与站点观测资料、同化资料(GLDAS-Noah)、卫星遥感资料(MODIS土壤温度资料和ESA CCI-COMBINED土壤湿度资料)的对比验证,探讨CLM5.0模拟土壤温湿度在青藏高原的适用性。结果表明:(1)CLM5.0可较准确地描述站点土壤温湿度的动态变化,CLM5.0模拟的土壤温湿度与观测资料具有一致的变化特征且数值上较为接近。CLM5.0模拟的准确性高于GLDAS-Noah。CLM5.0对站点土壤温度的描述更为准确。(2)CLM5.0能够较准确地描述高原冻融过程中的土壤温湿度特征,CLM5.0模拟土壤温湿度与MODIS和ESA CCICOMBINED遥感资料在高原总体呈显著正相关,相关系数大多在0.9以上。CLM5.0对土壤温度的模拟能力相对较好,对非冻结期土壤湿度的模拟能力优于冻结期。CLM5.0整体高估了土壤温度,平均偏差大多在0~4℃之间。土壤湿度的平均偏差大多在-0.1~0.1 m^(3)·m^(-3)之间,非冻结期的平均偏差相对较小。(3)CLM5.0模拟、GLDAS-Noah、MODIS和ESA CCI-COMBINED遥感资料的土壤温湿度均具有相似的空间分布,其中土壤温度空间分布特征相似度更高。CLM5.0具有较高的空间分辨率和更为精细的土壤分层,对土壤温湿度细节的刻画更为完善。(4)CLM5.0模拟资料在高原整体呈增温变干趋势,MODIS和ESA CCI-COMBINED遥感资料整体呈增温增湿趋势。CLM5.0模拟的土壤温度变化趋势相对准确,土壤湿度的变化趋势则存在较大偏差。

关键词：青藏高原 CLM5.0模拟冻融过程土壤温湿度

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基于图像处理技术的棚室番茄果实识别

农机化研究 2025年第1期47卷 189-193页

作者：陈翠琴孟清成都信息工程大学成都610225 海南职业技术学院工业与信息学院海口570216

我国番茄的产量居世界前列,种植的主要方式为棚室种植,大多采用人工采摘,成本高、效率低,不利于种植产业的发展。为此,提出了一种基于A-ENet模型的图像处理技术,用于棚室番茄果实的识别。A-ENet模型在EfficientNet运行时引入注意力机制... 详细信息

我国番茄的产量居世界前列,种植的主要方式为棚室种植,大多采用人工采摘,成本高、效率低,不利于种植产业的发展。为此,提出了一种基于A-ENet模型的图像处理技术,用于棚室番茄果实的识别。A-ENet模型在EfficientNet运行时引入注意力机制,用于优化深度网络运算结果。EfficientNet通过调整、完善网络的宽度、深度等网络参数提升网络的识别准确率,同时在网络提取输入信号特征时引入注意力机制用于捕捉输入信号特征的权重信息,主动忽略环境因素对目标信号的干扰。A-ENet模型能够解决由于识别目标之间的细微差异产生的识别错误的问题,且能够减少随机环境因素对识别过程的干扰,提高识别成功率,对棚室番茄果实识别问题起到积极的影响作用。实验结果表明:所提出的基于图像处理技术的A-ENet模型能够构建出效率更高、鲁棒性更强的目标识别系统。

关键词：番茄果实 EfficientNet 注意力机制图像处理技术深度网络

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基于指数滤波模型的青藏高原根系层土壤水分估算研究

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高原气象 2025年第1期44卷 134-149页

作者：宋雨曦苏建宾文军郑东海成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 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全国重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101

高精度、长时序的土壤水分数据对青藏高原陆-气相互作用研究十分重要。然而,当前青藏高原土壤水分研究大多聚焦表层土壤水分的卫星反演,根系层土壤水分的估算研究相对匮乏。基于青藏高原五个土壤水分观测网络(狮泉河、帕里、那曲、黑河... 详细信息

高精度、长时序的土壤水分数据对青藏高原陆-气相互作用研究十分重要。然而,当前青藏高原土壤水分研究大多聚焦表层土壤水分的卫星反演,根系层土壤水分的估算研究相对匮乏。基于青藏高原五个土壤水分观测网络(狮泉河、帕里、那曲、黑河上游、玛曲)数据,本文系统评估了指数滤波模型在青藏高原不同气候与下垫面区域估算根系层(10 cm/20 cm/40 cm)土壤水分的适用性,探讨了不同环境因素(土壤、气候、植被)对模型特征时长参数T值的影响,最后评估了利用三种方法(各观测网络或青藏高原站点最优T值(Topt)中位数、随机森林模型)获取的区域T值估算青藏高原根系层土壤水分的可靠性。研究发现:(1)随着土壤深度的增加,根系层与表层土壤水分的相关性降低,而其空间异质性增大,导致指数滤波模型的应用精度降低,而模型T值及其空间异质性增大;(2)空间上随着降水量和土壤含水量的增加,根系层与表层土壤水分的相关性增大,而其空间异质性降低,使得指数滤波模型的应用精度上升,而其在区域内不同站点应用精度的差异呈现降低趋势;(3)土壤性质尤其是砂土含量是控制青藏高原区域T值空间分布的主要因素;(4)T值的获取对指数滤波模型在青藏高原的应用精度影响较小,当前常用的区域Topt中位数和随机森林模型均能获取相对合理的区域T值和取得一致且相对准确的模拟结果。本研究的发现有望推动利用指数滤波模型基于卫星表层土壤水分资料准确获取青藏高原根系层土壤水分。

关键词：青藏高原指数滤波模型根系层土壤水分不同气候与下垫面区域

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暴雨灾害风险评估与区划——以山东省滨州市为例

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华北理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期47卷 33-42页

作者：刘安琪张晓婧任建成刘莉莉卢晓宁南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 滨州市气象局山东滨州256612 成都信息工程大学资源环境学院四川成都610225

选取滨州市国家级气象观测站1978~2020年观测资料及区域自动站建站以来的观测资料、暴雨灾害灾情、地理信息与其他社会经济资料,应用GIS技术及统计方法多因子的叠加,综合得出暴雨灾害风险评估和区划:(1)山东滨州暴雨危险性大致为中北部... 详细信息

选取滨州市国家级气象观测站1978~2020年观测资料及区域自动站建站以来的观测资料、暴雨灾害灾情、地理信息与其他社会经济资料,应用GIS技术及统计方法多因子的叠加,综合得出暴雨灾害风险评估和区划:(1)山东滨州暴雨危险性大致为中北部地区高于南部地区。(2)滨城区大部、邹平市中部偏南的地区、无棣县西南部、沾化区东南部、惠民县东部与南部边缘、阳信县中东部及博兴县南部边缘地区人口暴雨灾害风险为高或较高。(3)经济暴雨灾害风险高或者较高的地区主要为滨城区大部、邹平市中南部、惠民县北部与南部边缘、无棣县中南部及博兴县南部边缘地区。(4)滨城区中北部与南部边缘地区、惠民县东部和东南部、博兴县南部小部分地区、沾化中西部和东南部暴雨农业风险为高或较高。

关键词：暴雨灾害风险评估与区划地理信息系统技术气象灾害

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需求不确定情况下供应链供应中断的恢复策略

南宁师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期 59-70页

作者：贺世红杨敖刘成华南宁师范大学物流管理与工程学院成都信息工程大学物流学院

当面临需求不确定和供应中断等突发事件时，优先恢复供应链上关键节点的运行对于供应链快速恢复正常运行至关重要。通过引入多源采购的方式来提升供应链的韧性，即由2个制造商、1个批发商和2个零售商构成需求不确定的三级供应链，将供... 详细信息

当面临需求不确定和供应中断等突发事件时，优先恢复供应链上关键节点的运行对于供应链快速恢复正常运行至关重要。通过引入多源采购的方式来提升供应链的韧性，即由2个制造商、1个批发商和2个零售商构成需求不确定的三级供应链，将供应链中断程度量化并融入供应链决策中，构建需求不确定情况下供应中断的供应链系统动力学模型，探索供应链上不同节点中断引起的关键因素变化以及不同节点同时发生中断时优先恢复关键节点的策略。研究发现，供应链上无论哪个节点中断，都会对供应链需求满足率和总利润造成负面影响。当批发商和制造商发生相同程度的供应中断时：若供应链的目标是最大化需求满足率，则应优先恢复下游节点企业，尤其是零售商的库存；若供应链的目标是利润最大化，在完全中断的情况下，应优先恢复上游节点企业，特别是批发商的原材料库存；在部分中断的情况下，仍应优先恢复下游节点企业。研究能为供应链管理者提供宝贵的决策支持，在面对突发事件时制定更有效的恢复策略，从而提高供应链的整体韧性和应对能力。

关键词：需求不确定供应链韧性供应中断系统动力学下游企业

来源：博看期刊

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基于特征增强的双重注意力去雾网络

电光与控制 2025年第1期32卷 15-20,67页

作者：陈海秀黄仔洁陆康陆成何珊珊房威志卢海涛陈子昂南京信息工程大学自动化学院南京210000 南京信息工程大学、江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210000

针对现有去雾方法处理的图像细节模糊和色彩偏差等问题,提出了一种基于特征增强的双重注意力去雾网络。该网络采用编码器-解码器结构,设计了一个双重注意力特征增强模块,其中,利用Ghost模块替代非线性卷积,实现模型轻量化处理,通过RFB... 详细信息

针对现有去雾方法处理的图像细节模糊和色彩偏差等问题,提出了一种基于特征增强的双重注意力去雾网络。该网络采用编码器-解码器结构,设计了一个双重注意力特征增强模块,其中,利用Ghost模块替代非线性卷积,实现模型轻量化处理,通过RFB充分融合不同尺度的特征,实现均匀去雾,引入双重注意力实现信息跨通道与空间交互,保证模型性能和抑制噪声特征。使用RESIDE数据集对网络进行训练和测试。实验结果表明,所提算法在主观视觉和客观评价指标上均有优异表现,能有效地提升网络的特征提取能力,实现对不同场景雾图的色彩恢复,增强图像的对比度和清晰度。

关键词：图像去雾特征增强并行分支结构多尺度映射注意力机制

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基于多层感知机模型的长三角水稻种植区净生态系统碳通量模拟

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高原气象 2025年第1期44卷 191-200页

作者：席闻阳何建军王智麟郭立峰李亚荣中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点开放实验室北京200081 海南大学海洋科学与工程学院海南海口570228 南京信息工程大学计算机与软件学院江苏南京210044 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的... 详细信息

中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区,其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange,NEE)与各个气象因子之间的关系,发现NEE与太阳短波辐射的相关性最强,其次与湿度相关参量(饱和水汽压差、相对湿度)等呈现较强的相关性。同时,NEE与太阳辐射、气温、湿度因子、风速和摩擦速度的相关性呈现明显的昼夜变化。基于上述分析,本文利用NEE和气象观测数据构建了长三角水稻下垫面多层感知机(Multilayer perceptron,MLP)NEE模拟模型,评估了模型的模拟效果及其时空稳定性。构建的MLP模型能较好地拟合NEE,训练集模拟的NEE与观测值的相关系数达到0.88,均方根误差为5.34μmol·m^(-2)·s^(-1);MLP模型在模拟长三角水稻季NEE时表现良好,在东台和寿县站点的模拟NEE结果与观测值的相关系数均高于0.78,模型具有较好的时空稳定性;MLP模型模拟白天平均NEE的效果好于夜间平均NEE的效果。研究结果揭示了影响水稻碳循环的主要气象因子,为认识长三角水稻种植区碳循环时空分布特征提供支撑,对准确评估全球和区域碳通量具有重要意义。

关键词：机器学习 MLP模型 NEE 长江三角洲地区水稻种植区

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成都地区秋冬季污染天气形势下PM2.5的扩散与输送

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中国环境科学 2020年第1期40卷 63-75页

作者：李培荣肖天贵成都信息工程大学大气科学学院

基于ERA-Interim再分析资料、大气污染资料以及气象资料,利用T-mode主成分分析法(PCT)将成都地区2016~2018年PM2.5污染严重的1、2、11、12月份的海平面气压场和10m风场分成8种天气类型,分析不同天气类型下的空气污染状况及污染气象参数... 详细信息

基于ERA-Interim再分析资料、大气污染资料以及气象资料,利用T-mode主成分分析法(PCT)将成都地区2016~2018年PM2.5污染严重的1、2、11、12月份的海平面气压场和10m风场分成8种天气类型,分析不同天气类型下的空气污染状况及污染气象参数特征,进而从污染气象学的角度揭示重污染天气类型下的气象特征和潜在污染来源,结果表明:①成都地区在高压后部型、低前高后型、鞍型场、北方高压底部型中PM2.5污染会加重,属于污染型天气类型,而在西路冷锋前部型、高压边缘型、西北高压底部型、东路冷锋前部型中,PM2.5污染显著减弱,属于清洁型天气类型.②在污染型天气类型下,成都地区出现的逆温层较强,混合层高度较低均不利于PM2.5的扩散稀释,且边界层内南风分量明显增大,东北风减弱,边界层通风量(VI)较小,风场对污染物的扩散能力也较弱.③对污染天气类型下成都的PM2.5污染输送与潜在来源进行研究,认为成都南部及西南部地区在各个污染天气类型下都对其PM2.5的质量浓度有明显的影响,另外在鞍型场天气类型下,成都东部及东北部地区也是成都PM2.5污染的源区之一,而在北方高压底部型中,成都地区的PM2.5主要受到其周围地区的影响,外地的污染物输入较少.

关键词：成都 T-mode主成分分析法细颗粒物后向轨迹潜在源分析

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我国中部地貌过渡带的雷电特征

高电压技术 2008年第7期34卷 1347-1352页

作者：周筠珺杜克磊孙凌成都信息工程学院大气科学系成都610225

我国中部地貌过渡地区地势复杂,是雷电灾害多发区之一,为了进一步明确该地区雷电的特征,根据卫星的总闪和地面的地闪定位数据资料,通过统计对比,分析讨论了总闪与地闪特征,得到以下主要结论:总闪多年平均分布是西北较少,而东南较多;年... 详细信息

我国中部地貌过渡地区地势复杂,是雷电灾害多发区之一,为了进一步明确该地区雷电的特征,根据卫星的总闪和地面的地闪定位数据资料,通过统计对比,分析讨论了总闪与地闪特征,得到以下主要结论:总闪多年平均分布是西北较少,而东南较多;年总闪数出现极大值的年份恰好是拉尼娜现象强盛年份,或者是弱的厄尔尼诺年;而总闪最小的极小值则出现在ElNio的最强盛年份;地闪的增加往往出现在极易形成不稳定层结的地貌过渡带的核心区域;正负地闪比例与北方有较大差异,而更接近于南方;多数的正负地闪只有一次回击;地面的地闪与卫星的总闪资料在5～9月份都具有较好的一致性。

关键词：中部地貌过渡带雷电地闪卫星总闪厄尔尼诺拉尼娜