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国家高技术研究发展计划(2009AA122104): 作品数：11 被引量：267H指数：8; 相关作者：马明国李新晋锐郭建文于文凭更多>>; 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院北京师范大学更多>>; 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：天文地球自动化与计算机技术水利工程农业科学更多>>

陆面数据同化系统误差问题研究综述被引量：17: 2011年; 同化系统中的误差问题一直被认为是制约数据同化性能的瓶颈问题。从分析陆面数据同化系统的误差问题研究现状出发,统一定义了同化系统的误差来源及误差表现,简要综述了顺序同化方法及连续同化方法中的误差定义和相关理论问题。从误差估计的角度,重点介绍了目前研究中各种误差估计的方法和面临的困难。针对误差处理方法的研究,介绍了在集合数据同化中为减小误差常用的乘数放大法、附加放大法和松弛先验法等模型误差参数化方案,并且介绍了在实际数据同化系统中为减小系统偏差常采用状态增广法。最后总结讨论了各种误差估计与处理方法的特点及其在陆面数据同化中的应用前景和发展方向。; 摆玉龙李新韩旭军; 关键词：数据同化

SMMR和SSM/I亮温时间序列（1978-2008）监测中国近地表土壤冻融循环: 近地表土壤冻融循环对大气和土壤间能水交换、地表径流、植被生长和生态系统具有重要的影响。冻土范围和空间分布规律时刻发生变化,全面理解近地表土壤冻融循环对气象学、水文学、农业科学等各方面的研究提供依据。热红外遥感受天气条件和...; 晋锐张廷军李新杨兴国谢燕梅; 关键词：SSM/I 亮度温度; 文献传递

MODIS地表温度产品的验证研究——以黑河流域为例被引量：26: 2011年; 分析了影响MODIS地表温度产品精度的主要因素,并对这些因素综合作用下的MODIS地表温度产品的精度验证方法进行了回顾和比较。针对MODIS地表温度产品在干旱半干旱地区误差偏大的状况,以黑河流域为例,对MODIS地表温度产品进行了验证。用于验证的地面观测数据包括自动气象站红外辐射温度计数据和长波辐射数据。这里结合具体的地表情况比较了两种验证方法的优劣,结果表明:使用长时间的夜间长波辐射数据验证MODIS地表温度产品更合理;黑河流域的MODIS地表温度产品的平均绝对偏差小于2.2℃。; 于文凭马明国; 关键词：地表温度 MODIS 黑河流域干旱区

寒旱区遥感观测系统试验站e-Science建设构想被引量：1: 2010年; 基于e-Science的先进理念、思路和技术,针对寒旱区遥感观测系统试验站建设,形成覆盖一个小流域的密集的地面遥感同步观测系统,支持从观测-数据-模型到决策支持的内陆河流域综合集成研究的目的实现。基本思想就是从观测系统、数据传输系统、数据处理系统、数据分发系统、模型模拟系统、数据同化系统和三维展示系统几个方面入手,实现数据信息的高速、实时连通,通过制定每一级网格的数据标准实现数据的自由传输和使用,达到不同分工的科研人员的协调合作及资源共享。最后,以寒旱区遥感站e-Science建设构想为案例,对研究区、野外观测系统、数据传输和远程控制系统、数据自动汇综系统、模型、数据同化与决策支持系统、数据展示系统等方面进行了详细的阐述。; 马明国晋锐郭建文; 关键词：内陆河遥感野外观测 E-SCIENCE

遥感GPP模型在高寒草甸的应用比较被引量：8: 2012年; 随着遥感数据时空分辨率的提高,大范围实时监测总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)的变化成为可能。本研究收集了黑河流域阿柔冻融观测站的气象观测资料和MODIS数据,驱动VPM、TG、VI和EC-LUE4个模型估算了该站点的GPP,并应用涡动相关观测的GPP验证了模拟结果,并比较了这4个模型的模拟精度。结果表明:阿柔站2009年的涡动相关观测的GPP、NEE(Net Ecosystem Exchange)和ER(Ecosystem Respiration)分别为:804.2gC/m2/yr、129.6gC/m2/yr和673.6gC/m2/yr。该站点光合作用固定的碳有83.8%通过生态系统的呼吸作用释放到大气中。基于遥感的GPP模型能够很好地模拟高寒草甸的GPP,全年的判定系数在0.94以上,生长季的判定系数大于0.84。; 王旭峰马明国李新宋怡谭俊磊黄广辉于文凭; 关键词：高寒草甸 MODIS

黑河流域生态—水文过程综合遥感观测联合试验总体设计被引量：113: 2012年; 介绍了"黑河流域生态—水文过程综合遥感观测联合试验"的背景、科学目标、试验组成和试验方案。试验的总体目标是显著提升对流域生态和水文过程的观测能力,建立国际领先的流域观测系统,提高遥感在流域生态—水文集成研究和水资源管理中的应用能力。由基础试验、专题试验、应用试验、产品与方法研究和信息系统组成。其中,①基础试验:搭载微波辐射计、成像光谱仪、热像仪、激光雷达等航空遥感设备,开展一系列关键生态和水文参量的观测;发展遥感正向模型及反演和估算方法。形成覆盖全流域的水文气象综合观测网,为流域生态—水文模型研究提供更有代表性的模型参数、驱动数据及更高精度的验证数据。构建无线传感器网络,度量生态水文模型所需的若干关键的驱动、参数和模型状态的空间异质性。开展航空遥感定标和地基遥感试验。依托传感器网络,并辅之以地面同步和加密观测,开展遥感产品真实性检验。②专题试验:开展"非均匀下垫面多尺度地表蒸散发观测试验",采用密集的涡动相关仪、大孔径闪烁仪与自动气象站的观测矩阵,为揭示地表蒸散发的空间异质性,实现非均匀下垫面地表蒸散发的尺度扩展,发展和验证蒸散发模型提供基础数据。③应用试验:在流域上、中、下游分别开展针对积雪和冻土水文、灌溉水平衡和作物生长、生态耗水的综合观测试验,将观测数据和遥感产品用于上游分布式水文模型、中游地表水—地下水—农作物生长耦合模型、下游生态耗水模型,通过实证研究提升遥感在流域生态—水文集成研究和水资源管理中的应用能力。加强试验将在2012年5月起按中游、上游、下游的顺序展开,全流域持续观测期为2013—2015年。在各类试验的支持下,开展全流域生态—水文关键参量遥感产品生产,发展尺度转换方法,�; 李新刘绍民马明国肖青柳钦火晋锐车涛王维真祁元李弘毅朱高峰郭建文冉有华闻建光王树果; 关键词：生态水文黑河流域航空遥感水文气象

水平分辨率对WRF模式的影响研究——以黑河流域WRF模拟为例被引量：2: 2011年; 水平空间分辨率对于模式模拟影响的验证一直是大气模型重要的研究内容,提高分辨率能够细致描述地形、下垫面状况等区域特征.准确的下垫面信息对于区域大气模拟的精度具有显著的影响。本文对区域大气模型Weather Research and Forecasting Model(WRF)在黑河流域进行5km和1km的对比试验,检验水平分辨率对WRF模拟精度的影响。通过与黑河综合遥感联合试验中7个站点观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面替换前后近地表气象要素的模拟精度。结果表明:1)水平分辨率为1km的WRF模式模拟的近地表气象要素刻画得比5km的WRF模式模拟更加精细,更加符合近地表下垫面的变化特征;2)采用1km水平分辨率,黑河综合遥感联合试验(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,以下简称:WATER)站点所在的格点的高程信息更加准确;3)采用1km水平分辨率,WRF模式模拟的近地表气压与观测值的误差比5km的WRF模拟值的误差减少很多,尤其是在黑河流域上游区域。; 潘小多李新; 关键词：WEATHER STING MODEL 水平分辨率黑河流域

黑河流域生态水文传感器网络设计被引量：32: 2012年; 在黑河上游八宝河流域和中游盈科灌区,以无线传感器网络为纽带,高效集成流域尺度内密集分布的、多源异构传感器的各种气象、水文及生态观测项目,建立自动化、智能化、时空协同的、各观测节点远程可控的生态水文传感器综合观测网络;通过优化地面采样方案,精细观测和准确度量流域尺度内空间异质性较强的关键水文生态要素的时空动态过程、时空变异性和不确定性;研究针对星载/机载遥感真实性检验的地面传感器采样方案,精细验证遥感反演精度,深入挖掘各种遥感手段在流域综合观测中的作用和潜力;全面提高流域水文生态过程的综合观测能力和观测自动化水平。; 晋锐李新阎保平罗万明李秀红郭建文马明国亢健张艳林; 关键词：无线传感器网络黑河流域生态水文

山区太阳辐射对水热过程影响的敏感性分析被引量：9: 2012年; 山区短波辐射的空间异质性非常强,地形的遮蔽影响在山区能水循环模拟研究中不容忽视.改进了SHAW模型和SHAWDHM模型的辐射模块,使之能考虑地形的遮蔽作用对山区辐射平衡及其空间分布的影响,并在单点和流域尺度进行数值模拟实验,对比分析山区辐射过程对流域能水循环和径流的影响.结果表明,因地形的遮蔽作用,地表接收的太阳直射辐射可减少25%左右,模型模拟的土壤温度和蒸散发量分别降低约0.5℃和20%.考虑山区辐射过程后,模型模拟的春季融雪和夏季蒸散发均有所减缓,导致春季融雪径流降低和夏季径流增加.与观测径流对比发现,考虑山区辐射过程后,模型对径流量的模拟精度有所提高,逐时径流量的纳什效率系数由0.677提高到0.711,径流量的观测值与模拟值间的相关系数由0.835提高到0.851.; 张艳林程国栋李新韩旭军常晓丽; 关键词：太阳辐射地形

下垫面对WRF模式模拟黑河流域区域气候精度影响研究被引量：35: 2012年; 利用高精度的土地覆盖、土壤质地类型和地形高度值替换了天气研究和预报模式Weather Research and Forecasting Model(WRF)中的相关数据,通过数值模式试验检验了下垫面数据对WRF模拟精度的影响。同时,通过与黑河综合遥感联合试验中7个测站观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面数据改变对近地表气象要素的模拟精度的影响。结果表明:(1)WRF模式本身的地形高度信息在黑河流域上游地区有较大误差,造成了一定的模拟误差。而使用高精度的下垫面数据可以提高WRF模式在黑河流域上游复杂区域的模拟能力;(2)2m气温除了随地形高度递减外,还受土壤质地和土地覆盖小幅度影响,而且进行地形订正后的2m气温与2m湿度的模拟在下垫面为水体的区域对比强烈,因此为模式提供准确的水体分布信息也至关重要;(3)2m气温和湿度等要素的模拟差异值与地形高度资料的差异呈负相关,而降雨量的差异与地形高度差异呈微弱的正相关,与土壤质地差异和土地覆盖差异的相关性也比较弱。; 潘小多李新冉有华刘超; 关键词：WRF模式土壤质地黑河流域

国家高技术研究发展计划(2009AA122104)

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