东北地区低温气象数据集及其质量控制

东北地区低温气象数据集及其质量控制

一、东北地区低温气象资料数据集及其质量控制(论文文献综述)

姚锦松[1](2021)在《基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法研究》文中认为地面气象观测资料同化技术是提高数值天气预报准确性的重要方法,而对地面气象观测资料进行同化的前提是对地面气象观测资料进行有效的质量控制。由于我国地形地貌复杂、气候多变、自动气象站点分布不均等情况,地面气象观测资料只有较少的一部分进入了同化系统,而常规的质量控制方法难以满足气象业务需求。鉴于此,本文在对地面气温观测资料进行时空分布特征分析的基础上,针对不同情况构建基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法,具体内容如下:(1)针对地形平坦、站点分布密集区域,考虑到空间自动气象站点气温观测数据具有明显的相关性,提出了一种基于移动曲面拟合的地面气温资料质量控制方法(Mobile Surface Fitting,MSF)。首先计算各参考站与目标站的欧氏距离作为参考站权值,然后用移动曲面拟合算法拟合相关性曲面,计算目标站气温数据,对比真实数据进行质量控制。用该方法对我国25个自动气象站点2011年日均温数据进行质量控制分析,并与传统的空间质量控制方法IDW和SRT进行对比。实验结果表明,MSF方法相比IDW和SRT具有更好的预测性和检错性,能够有效地用于观测站气温数据插补和检测。(2)针对地形地貌复杂区域,考虑到MSF算法稳定性和准确性不高的问题,提出了一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温资料质量控制方法(Cosine and Mobile Surface Fitting,COS_MSF)。利用余弦值和均方根误差分析邻近站点和目标站点的相关性,选取相关性较高的邻近站作为参考站点,阈值的选取通过遗传算法进行优化分析,并将MSF方法中的欧氏距离权值法进行改进,利用余弦值和均方根误差值对参考站赋权。实验结果表明,COS_MSF算法相对MSF算法在准确性和稳定性上有明显提高。(3)针对站点较为稀疏的西部和东北地区,由于观测数据较少,空间相关性相对较低,提出一种基于特征多项式和岭回归的地面气温资料质量控制方法(Characteristic Polynomial and Ridge Regression,CP_RR)。通过特征多项式对原参考站气温数据进行升维,增加数据样本,并且进行无量纲化处理,最后利用岭回归模型拟合目标站点气温数据。实验结果表明,CP_RR算法在站点稀疏区域的检错性能相对其他几种方法优势明显,同时在东部沿海等区域也具有较好的质量控制效果。

李明霞[2](2020)在《盐和低氮胁迫下栽培大豆和野大豆适应性比较研究》文中研究表明土壤盐碱化是目前世界上影响农业生产最主要的非生物胁迫之一。为了追求农作物高产,生产中经常出现过量施用氮肥的现象,不仅增加了农业成本,更对环境造成了污染。栽培大豆是世界上主要的油料作物和粮食作物。栽培大豆是典型甜土植物,容易受到盐胁迫,并且在生长过程中需要大量的氮肥。因此培育耐盐能力强、在低氮水平下能高效获取并利用氮的栽培大豆是解决目前问题的有效策略。野大豆长期生存在自然环境下,是栽培大豆的近源野生种,有很强的耐盐碱胁迫和耐低氮胁迫能力,是改良栽培大豆抗逆性的优质野生资源。利用优质野大豆种质资源培育抗逆性强的栽培大豆品种是应对土壤盐碱化和氮肥施用量过多的有效措施之一。本研究模拟两种类型的盐和低氮条件对栽培大豆和野大豆幼苗进行中性盐、碱性盐和低氮胁迫处理,分析了三种类型胁迫处理下栽培大豆和野大豆幼苗在生理、代谢和转录水平发生的变化,比较了栽培大豆和野大豆幼苗响应三种类型胁迫的生理、代谢组学和转录组学的差异,揭示了野大豆抵御三种类型胁迫的机制以及三种类型胁迫对栽培大豆的伤害过程。获得如下主要研究结论:(1)两种类型盐胁迫下,野大豆幼苗比栽培大豆显示出更强的耐盐能力。(2)两种类型盐胁迫下,野大豆能够保持稳定的光合同化功能。同时维持较低的Na+/K+值、积累Fe2+和Ca2+等有益离子以及稳定的矿质营养平衡,减少盐胁迫的伤害。而栽培大豆在两种类型盐胁迫下光合作用受到显着抑制,离子平衡被破坏。(3)野大豆幼苗根系通过增强氨基酸、脂肪酸、糖和糖醇以及有机酸代谢,在细胞中积累大量渗透调节物质,同时,增强次生抗氧化物质酚类物质代谢提高其耐中性盐胁迫的能力。野大豆幼苗根系增强自身的氨基酸和脂肪酸代谢特别是不饱和脂肪酸代谢和三羧酸循环,以及提高次生物质类黄酮类物质代谢抵御碱性盐胁迫。中性盐胁迫下,栽培大豆幼苗根系中氨基酸、脂肪酸、有机酸、糖和糖醇代谢以及三羧酸循环均受到抑制。碱性盐胁迫下,栽培大豆中尽管氨基酸代谢增强,但是脂肪酸、有机酸、糖和糖醇代谢以及三羧酸循环和次生代谢都受到抑制。转录组学分析发现,野大豆和栽培大豆幼苗根系在中性盐胁迫下分别有139个和587个差异表达基因;在碱性盐胁迫下分别有1627个和5482个差异表达基因。中性盐胁迫下Trihelix、WRKY和HB-HD-ZIP家族转录因子;碱性盐胁迫下MYB、NAC、TIFY和WRKY家族转录因子在野大豆抵御盐胁迫时起着非常重要的调控作用。中性盐胁迫下野大豆中的同源异型域-亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)基因和碱性盐胁迫下膜联蛋白、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶、H+-ATPase、β-葡萄糖苷酶、几丁质酶、谷胱甘肽-S-转移酶、谷氨酸脱氢酶的相关基因表达量的上调在抵御盐胁迫时发挥重要作用。代谢组学与转录组学关联分析表明野大豆抵御中性盐胁迫的关键是增强氰基氨酸代谢和类黄酮生物合成;抵御碱性盐胁迫的关键是增强酪氨酸代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢。(4)野大豆比栽培大豆有更强的耐低氮能力。野大豆能够通过促进根系生长,维持较高的根冠比,增大根系与营养物质的接触面积,吸收更多的氮抵御低氮胁迫。(5)低氮胁迫下,野大豆光合作用受到的伤害显着小于栽培大豆。野大豆能够维持较为稳定的光合色素含量,积累重要的抗氧化物质类胡萝卜素抵御低氮胁迫。低氮胁迫下,野大豆能够维持相对稳定的离子含量,尤其是NO3-。野大豆叶片和根系中的Fe2+和Mn2+;叶片中Zn2+、B3+和Mg2+等微量元素的积累能够有效保护光合作用,从而提高其耐低氮胁迫的能力。而低氮胁迫显着破坏了栽培大豆对必需矿质元素的吸收,造成了严重的矿质营养元素失衡。(6)野大豆幼苗叶片和根系中的谷氨酸族、天冬氨酸族、丙氨酸族和丝氨酸族氨基酸代谢增强抵御低氮胁迫。此外,野大豆幼苗中的三羧酸循环在叶片中维持稳定,在根系中增强,保证能量供应的同时为植物提供重要的代谢中间产物。野大豆幼苗叶片和根系中的糖和糖醇、有机酸和脂肪酸代谢以及类黄酮代谢都增强,有助于提高其耐低氮能力。低氮胁迫下,栽培大豆幼苗整体代谢水平变得紊乱。转录组学研究表明,低氮胁迫下野大豆和栽培大豆幼苗叶片中分别有182个和733个差异表达基因;根系中分别有807个和621个差异表达基因。野大豆通过调控NRT1、NRT2和AMT蛋白家族相关基因的表达来抵御低氮胁迫。叶片中的AP2/ERF-ERF、C2H2、C3H、GRAS、MYB、NAC、TIFY和WRKY转录因子;根系中的C2H2、GRAS、MYB、NAC、TIFY和WRKY转录因子在野大豆抵御低氮胁迫的过程中起调控作用。代谢组学和转录组学联合分析发现野大豆抵御低氮胁迫的关键是增强叶片中的半胱氨酸蛋氨酸代谢和谷胱甘肽代谢;增强根系中的半胱氨酸蛋氨酸代谢、氰基氨酸代谢、N-聚糖生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢和糖酵解。代谢组学和转录组学联合分析发现野大豆幼苗根系中的苯丙氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、戊糖和葡萄糖醛酸酯相互转化、半乳糖代谢和类黄酮生物合成是抵御三种类型胁迫的关键代谢通路。本研究还发现了野大豆抵御三种类型胁迫的4个关键基因。(7)代谢组学和转录组学分析发现碱性盐胁迫对栽培大豆的伤害最大。中性盐胁迫和碱性盐胁迫对栽培大豆幼苗根系的伤害机理不同,中性盐胁迫主要是Na+和Cl-共同胁迫,碱性盐胁迫主要是Na+胁迫和高p H胁迫。代谢组学分析显示栽培大豆幼苗根系中的糖和糖醇代谢最敏感,在三种类型胁迫下均受到抑制。转录组学和代谢组学联合分析发现三种类型胁迫下的是天冬氨酸和谷氨酸代谢、苯丙氨酸代谢和糖酵解受伤害最严重,显示出,经过长期的人工选育,栽培大豆中天冬氨酸和谷氨酸代谢、苯丙氨酸代谢和糖酵解对不良环境最为敏感。本研究为开发和利用野大豆以及利用野大豆培育耐盐碱和耐低氮的栽培大豆提供新的思路和方法。为盐碱地的改善,生态环境的保护,农业的可持续发展奠定重要的理论基础。为提高其他作物的抗逆性和优质野生资源的保护及利用提供科学依据。

朱杰[3](2020)在《风云四号卫星闪电数据质量控制与闪电特征分析》文中指出星地闪电探测技术,为监测和研究闪电活动特征提供了重要的手段。高轨道卫星闪电探测,具有独特的平台优势,是当今各国争相发展的新技术。搭载于风云四号A气象卫星(FY4A)上的闪电成像仪LMI(Lightning Mapping Imager),是我国首枚、世界首批静止轨道闪电光学探测载荷,其数据获取与服务、数据质量控制、星地数据比对与校验,多源闪电数据融合应用是国家亟需的重要研究课题。依据LMI地面应用系统信息流的逻辑关系,本论文分析了太空单粒子轰击对LMI输出数据的影响,提出了地面控制自主修复和多级数据校验方法,设计了LMI多级数据服务平台;根据LMI输出多级数据的特点,分别研究了基于人工智能技术和多层阈值判识技术的LMI多级数据质量控制方法,建立了机器学习和深度学习模型,提高了LMI数据质量;基于星地多源数据,从个例和统计特征两个层面,分析了强对流天气过程中的闪电活动特征,研究了LMI数据与传统地基闪电探测数据的不同特点,提出了星地数据协同分析方法。具体研究内容和成果如下:⑴为了解决宇宙单粒子轰击造成LMI输出数据错误的问题,提出了地面控制自主修复方法,经过检验,修复指令生成正确率达到100%,平均修复时间不超过1分钟,能够最大限度地减少单粒子撞击效应对于LMI探测数据的影响;研究了LMI数据校验方法并设计了数据服务平台,实现了LMI数据的可靠获取,挖掘定制时空区间内的闪电活动与深对流降水之间的统计特征关系,提供了规范、精准、高效的数据服务。⑵分析了LMI中L0级、L2级数据组织结构,开展有针对性的多级数据质量控制方法研究。生成了L0级训练数据集和验证数据集,建立分类回归树模型、朴素贝叶斯模型和支持向量机模型的机器学习模型、卷积神经网络深度学习模型,提出了基于人工智能技术的数据分类识别方法,通过实验证明了该方法可以有效识别L0级闪电数据。根据闪电活动与强对流天气过程间的耦合关系,研究了多源数据判识阈值的选取方法,提出了基于多源气象资料的多层次L2级Group数据质量控制方法,通过实例和地基闪电数据比对,证明了方法的有效性,提升了LMI数据的质量。⑶分析了星地观测得到的闪电资料间的关系,提出了星地多源闪电探测数据综合分析方法。通过实例研究表明,强对流天气过程中,相对于地基闪电定位系统,LMI能够更快速地探测到云闪,从而提早对强对流过程预警;卫星探测的闪电次数通常是地基探测的闪电次数的5-10倍;LMI在白天的探测能力更强,定位精度更高;星地数据的匹配比例在年际、季节、时刻等不同时间尺度下,均呈现良好的一致性,但星地数据匹配比例在我国东西部差异较大,且与闪电信号强度不相关,反映出星地系统不同的探测优势。⑷挖掘了LMI数据与传统地基闪电探测数据的不同特点及二者在强对流监测中的联合应用价值,分别研究了我国境内陆地云地闪比率及变化规律、我国近海海域及台风中的闪电特征。结果表明,我国境内陆地云地闪比率Z平均值为2.82,平均标准偏差0.31,且与纬度、正负地闪比例相关度不高;受地形地貌、气候特征差异影响,我国四个近海海域闪电活动在季节、时段、昼夜以及峰值电流强度等方面均存在不小的差异;闪电主要集中于超强台风阶段爆发;台风移动路径两侧闪电活动分布并不均衡;受地形抬升作用影响,台风两次登陆前,也出现了较密集的闪电活动;密集的闪电活动,主要出现在TBB 210K的低云顶亮温区;LMI多级闪电数据的频次/密度变化与距台风中心眼距离密切相关,径向上基本呈现强-弱-强的三圈阶段性震荡分布特征;眼壁区闪电活动与台风强度的关联程度,要高于外雨带,表征了LMI能够对台风中不同强度的闪电进行更全面地探测,有助于加深对台风中闪电活动特征的认识。本文的研究成果,提升了LMI数据获取的可靠性、数据服务的精准性,提高了LMI多级数据质量控制的研究水平,实现了星地闪电观测资料的综合应用,对我国星载闪电探测技术的进一步开发和后续相关仪器的优化,具有较好地理论指导和重要的实际意义。

赵冰[4](2020)在《基于MODIS的地表温度时间序列重建及驱动因素分析》文中研究说明地表温度(Land surface temperature,LST)是表征地表水热状况和能量平衡过程重要的特征物理量,在农作物蒸散及长势监测、水循环、气候变化等应用研究中发挥着重要作用。由于地面观测站点的分布稀疏,热红外遥感技术已成为在大范围内快速获取地面温度的重要手段。但是,热红外遥感技术获取地表温度易受云的影响,云层覆盖导致的影像中的缺值是制约热红外地表温度数据应用和发展的重要因素。针对以往的研究难以重建云覆盖下地面真实的地表温度的难题,基于地面站点观测数据对云覆盖下地表温度的强代表性,建立了融合站点观测数据和无云部分热红外地表温度的有效重建模型,获得了 2003-2018年高精度的MODIS地表温度数据集。基于重建的地表温度数据,研究了近16年来地表温度的时空变化格局。同时,考虑到地表温度变化机制复杂,基于五种遥感地表温度驱动因素的时间序列数据和两种海洋指数数据,探讨了多种驱动因素与地表温度变化的相关性及驱动作用。主要工作和结论如下:(1)基于站点观测数据的精度高和不受云影响,能够反映云覆盖下真实地表温度的优势,建立了站点观测地表温度与晴空可用的地表温度之间的有效融合模型获得了2003-2018年时空连续的地表温度数据集。该数据集有效重建了能够代表云层覆盖下的真实地表温度值,克服了过去只能在假定无云条件重建地表温度的局限性。使用独立的站点观测数据进行精度验证,结果表明重建结果具有较高的精度,平均RMSE为1.42℃,MAE为1.32℃,R2为0.97。数据集已经发布,可以供全球的用户下载。(2)利用重建后的数据探究了近16年来地表温度的时空变化模式,捕捉到了多个显着线性变化的区域。根据逐像元的线性趋势分析结果表明全国62.5%的地区地表温度呈上升趋势,其中18.1%的地区显着上升(P<0.05),主要分布在内蒙古高原中西部地区、西藏的南部地区以及黄淮海平原附近,且升温幅度较大,变化斜率slope>0.075。而具有显着的降温趋势的区域主要集中在松嫩平原附近地区以及华南的部分区域,但降温幅度不大(-0.075<变化斜率slope<-0.05)。(3)系统的研究了地表温度与五种驱动因素的相关性,并探讨了地表温度对厄尔尼诺现象(ENSO)的响应。研究发现,在五种驱动因素中,NDVI与研究区地表温度表现为最好的相关性,总体为负的相关关系,其次是云量和大气水汽含量,而气溶胶和土壤水分对地表温度的影响较小。同时,对地表温度与ENSO的相关性研究发现,地表温度受暖事件El Nino事件的影响更为显着,对应月份地表温度距平正值出现的概率达76.74%,主要体现在秋冬季节,其中以1月份地表温度距平与ENSO的相关性最好。

阚亚进[5](2020)在《地面气温观测资料时空变化特征及其质量控制方法研究》文中进行了进一步梳理数值天气预报作为气象业务中一种重要的预报技术,其核心竞争力体现在资料同化技术水平上,而资料同化技术所需求的是准确、完整的气象资料。随着地面自动气象站的不断普及与发展,地面气温数据量呈几何式增长,因此更有必要提高地面气温观测资料质量控制的水平。基于此,本文在分析地面气温观测资料时空变化特征的基础上,针对质量控制方法的可行性、准确性、适用性等问题引入一种统计学下的算法用以构建地面气温观测资料质量控制模型,并进行相应的验证与对比试验,通过合理的评价指标进行结论分析,主要内容如下:考虑到目前气温分析方法在多时间尺度及不同区域下的数据分析不够充分的问题,提出一种改进的核密度估计算法(PA-KDE),利用1961~2008年江苏省12个站点的定时气温资料研究其在季度、月度及日夜时间尺度下的灵敏度,运用该方法对江苏地区的站点资料进行密度函数估计试验,然后分区域与季节进行时空变化特征分析;在完成对气温资料分析的基础上,为满足质量控制的根本需求,以地面气温分析的方法与结论作为参考,将核回归算法引入到地面气温观测资料的质量控制当中,拟用来解决当下质量控制方法在不同地区及多时间尺度下的普适性不足的问题;在选用不同地区完成对引入算法的可行性及适用性试验的基础上,针对算法的准确性与普适性未达到预期效果的问题,提出自适应算法与粒子群算法改进核回归算法(IKR)并应用于地面气温观测资料质量控制模型当中,选取2010年~2014年全国14个地区的地面气温作为观测资料进行相应的对比与检错试验,利用平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、纳什系数(NSC)、一致性指标(IOA)和检错率进行质量控制效果分析。多组试验分析结果表明,PA-KDE算法在季度、月度、日夜时间尺度下具有较高的灵敏度,可以更全面的分析气温的时空变化特征及影响因子的效果,因此在讨论气温时空变化以及影响特征时要多关注时间尺度、区域、季节下的影响;在整体质量控制模型中,与传统的IDW及SRT算法相对比,IKR算法拥有更高的检错率,且在全国地区的试验下也拥有更高的预测精度与拟合精度,因此更有利于地面气温观测资料质量控制的研究。

刘振成[6](2020)在《生态因子对朝鲜淫羊藿生长发育及其药材质量的影响》文中提出朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)为小檗科多年生草本植物,主要分布于我国东北地区,以干燥叶入药,是传统中药淫羊藿的重要基原。近年来,随着朝鲜淫羊藿被大量使用及经济林地的开发,其野生种群和群落生态环境遭受严重破坏,种群恢复与更新速度缓慢。目前,朝鲜淫羊藿的人工栽培尚未形成规模,野生资源仍是市场供应主体,朝鲜淫羊藿的各分布区环境条件迥异,药材质量差异较大。因此,开展生态因子对朝鲜淫羊藿生长发育及药材质量的影响研究,探寻主导生态因子,对促进朝鲜淫羊藿野生抚育及人工栽培技术提升,保护野生资源,实现资源的可持续利用具有极为重要的现实意义。本研究以吉林省通化、集安、白山、抚松、临江、敦化等县市的野生朝鲜淫羊藿为研究对象,采集当地朝鲜淫羊藿植株和土壤样品,观测相关生态环境指标,结合多种统计分析方法开展了不同生境、不同月份朝鲜淫羊藿生长及药材质量的比较分析,深入探讨了生态因子对朝鲜淫羊藿生长发育及药材质量的影响。主要研究结果如下:1、同一地区不同生境的朝鲜淫羊藿生长状况优劣存在:次生杂木林>蒙古栎林>松树林,透光率对朝鲜淫羊藿生长发育具有重要影响。不同地区间朝鲜淫羊藿生长状况总体呈现通化、集安地区最好。不同月份的朝鲜淫羊藿株高、茎粗及茎、叶生物量总体呈现5-6月增加缓慢,6-8月增长较快,8-9月趋于平稳;朝鲜淫羊藿根生物量5-7月增加较为平缓,7-9月显着增加。2、不同生境朝鲜淫羊藿淫羊藿苷、总黄酮含量高低存在:次生杂木林>蒙古栎林>松树林。同一生境朝鲜淫羊藿不同部位的淫羊藿苷、总黄酮含量高低存在:叶>根茎>茎;根茎中朝藿定C含量较高。淫羊藿苷含量存在5月和8月两个相对高峰阶段。3、偏最小二乘法分析气候因子与朝鲜淫羊藿化学成分的回归系数和VIP权重值结果表明,5月份朝鲜淫羊藿生长发育初期化学成分与日照时数呈显着相关;6-8月淫羊藿苷与温度呈显着相关,总黄酮与日照时数呈显着相关;9月朝鲜淫羊藿化学成分与降水量呈显着相关。适度荫蔽、温暖湿润环境中有利于朝鲜淫羊藿化学成分合成与积累。4、二项式多元回归分析土壤因素与朝鲜淫羊藿化学成分之间相关性结果表明,朝鲜淫羊藿适宜生长在弱酸性土壤中,有机质对朝藿定A、B有显着促进作用,土壤中铁、锰元素对朝藿定C有促进作用,无机元素铜、锌、锰、钙对淫羊藿苷有促进作用,土壤中钾含量对总黄酮含量积累有促进作用,其它土壤元素通过各因子间交互作用对朝鲜淫羊藿化学成分产生作用,土壤生态因素较为复杂,需要通过控制性试验研究更深入阐释土壤元素对朝鲜淫羊藿化学成分的影响。5、基于MaxEnt模型不同气候变化情景下的朝鲜淫羊藿潜在地理分布研究表明:朝鲜淫羊藿高适宜生长区域主要集中在吉林省南部的通化、集安等地区,该结果与不同地区化学成分差异比较的研究结果一致,证明通化、集安地区药材质量较好。影响朝鲜淫羊藿分布的主导环境因子为降水量和温度,未来气候变化对朝鲜淫羊藿分布影响较小。

方蓓婧[7](2018)在《华北平原蒸散发估算及其时空变化规律研究》文中进行了进一步梳理华北平原是中国最重要的产粮基地之一,然而该地区水资源缺乏、供需矛盾突出。在全球气候变化及用水需求日益增加的背景下,该地区水循环过程变得愈加脆弱。因此如何准确估算蒸散发、掌握蒸散发的时空变化规律,进而合理配置水资源、提高农业用水效率、维持粮食产量是迫在眉睫的问题。本研究利用支持向量回归模型,基于华北平原及周边的8个通量站点,并结合气象及遥感数据,对华北平原农田区域的蒸散发进行估算,并生产了年限为1982-2015年,空间分辨率为1/12°,时间分辨率为8天的长序列蒸散发数据集。该模型在交叉验证试验中表现良好,验证集RMSE均在0.63mm day-1以下,R2均在0.75以上,说明其空间泛化能力较强,适用于区域蒸散发模拟。基于区域蒸散发估算结果,本研究分析得出华北平原农田蒸散发时空分布规律如下:在时间上,1982-2015年华北平原农田蒸散发的均值为576?25mm yr-1,趋势不显着。在小麦季,蒸散发均值为238?19.1mmyr-1,上升趋势显着(1.28mmyr-2)。在玉米季,蒸散发均值为221?16.3 mmyr-1,下降趋势显着(-0.95 mmyr-2)。在空间上,华北平原北部及沿渤海少灌溉地区年蒸散量最低,其次为泰山及山东丘陵地区,而灌溉充足的半干旱地区(太行山山前平原及黄灌区)年蒸散量较高,南部湿润区年蒸散量最高。对于蒸散发趋势,在年尺度上,大部分区域趋势并不显着,只有南部湿润区显着上升,而太行山山前平原区显着下降。在小麦季,蒸散发在70.8%的研究区显着上升;而在玉米季,蒸散发在68.6%的研究区显着下降。基于第一差分去趋势法及多元线性回归模型,本研究分离了气候变化及人类活动对蒸散发趋势的贡献量。结果表明,人类活动主导了年尺度及小麦季的蒸散发趋势,实际贡献量分别为1.42mmyr-2及0.83 mmyr-2,相对贡献率分别为52%及56%。而在玉米季,蒸散发变化趋势则被气候变化完全控制,其相对贡献率为77%,实际贡献率为-1.11 mmyr-2。基于各气象要素对蒸散发趋势的贡献量,本研究发现,在年尺度及玉米季,净辐射及风速为研究区内蒸散发趋势的主控气象因素,显着下降的净辐射及风速使玉米季蒸散发显着下降,并削弱了年尺度蒸散发的上升趋势;而在小麦季,主控气象要素则为净辐射与气温,其中,显着上升的气温使蒸散发显着上升。

周青,张乐坚,李峰,秦世广,李雁,周薇,刘银锋[8](2015)在《自动站实时数据质量分析及质控算法改进》文中指出自动气象站实时资料对于气象预警、决策服务、预报验证等方面具有重要意义,为确保自动站实时资料的科学性和准确性,开展实时资料质量控制工作十分必要。对综合气象观测系统运行监控平台中国家级自动气象站2013年的数据质量情况进行了统计和分析,并基于自动站历史数据研究了特殊天气事件发生时气象要素的变化规律以及要素之间的内部一致性,提出了高湿事件和单站天气突变事件的判断条件以改进自动站质量控制算法,最后给出了新算法的应用情况,结果表明改进后的质控算法有效地降低了数据误判率,取得了较好的控制效果。

杜军,路红亚,建军[9](2014)在《1961—2012年西藏极端降水事件的变化》文中研究说明利用18个气象站点1961—2012年逐日降水量资料,计算了10个极端降水指数,采用滑动平均、线性回归、Mann-Kendall非参数检验和Morlet小波分析等方法,分析了西藏极端降水事件的变化规律。结果表明:西藏近52 a连续干旱日数(CDD)呈显着减少趋势,最大5 d降水量也趋于减少但不显着,大雨日数和强降水量的线性趋势不明显,其他6个极端降水指数都表现为增加趋势且不显着。与全球、青藏高原及其周边地区比较,西藏CDD和连续湿日的变幅明显偏大,最大1日降水量、强降水量和极强降水量的变幅明显偏小。除CDD外,极端降水指数的变化趋势与海拔高度呈显着的二次曲线关系,仅有中雨日数的变化趋势与经度呈显着的正相关。在近52 a的时间尺度上各项极端降水指数都存在34 a显着周期,多数指数也存在12a、15 a和16 a的周期。在时间转折上,CDD的突变点时间较早,从1974年开始;中雨日数、连续湿日和年总降水量的突变点发生在20世纪80年代末。从空间分布来看,那曲地区西部是极端降水指数变化最为显着的区域,雅鲁藏布江中游大部的多数极端降水指标趋于下降,而山南地区南部、林芝地区东南部的降水极值和降水强度都在增加。

李岩松,徐枝芳,范广洲,李平,李泽椿[10](2014)在《船舶海平面气压观测资料质量控制》文中指出随着数值预报模式不断发展,各类观测资料在数值模式中发挥着越来越重要的作用,船舶观测资料是海上3类观测系统(卫星、飞机、船舶)资料之一。为了保障船舶观测资料质量并有效地应用于数值模式·该文依据船舶观测资料的时空分布特征,以及2011年1月和7月T639分析场与观测资料对比分析结果,建立了一套船舶海平面气压资料质量控制方案,包括要素极值范围检查、缺测和冗余资料剔除、背景场一致性检查、测站黑名单建立等,并将该方案应用于2011年2月、6月、8月的观测资料。结果表明:船舶观测资料在时间上不连续且空间分布不均匀,会影响时间一致性检查和空间一致性检查质量控制效果;船舶海平面气压观测资料在所有观测要素中资料量最大,但其缺测和冗余资料量约占50%;黑名单资料的质量控制方案能够有效识别和剔除黑名单资料,且有利于对各测站的检查与维修工作;由于五大湖和大奴湖地区地形高度的影响,在背景场一致性检查过程中需对这些区域的背景场资料进行订正。

二、东北地区低温气象资料数据集及其质量控制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、东北地区低温气象资料数据集及其质量控制(论文提纲范文)

(1)基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题研究背景及意义
    1.2 选题研究现状
    1.3 主要研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
    1.4 文章结构及技术路线图
第二章 资料准备及假设检验方法
    2.1 资料准备及其空间分布概要
    2.2 假设检验方法方案设计
    2.3 传统质量控制方法介绍
        2.3.1 极值检验
        2.3.2 内部一致性检验
        2.3.3 时间一致性检验
        2.3.4 空间一致性检验
    2.4 质量控制算法评价指标
    2.5 质量控制中的两类统计错误
    2.6 本章小结
第三章 地形平坦站点密集区域地面气温资料质量控制方法研究
    3.1 气温观测资料空间分布特征分析
        3.1.1 莫兰指数分析
    3.2 基于移动曲面拟合的地面气温资料质量控制算法模型
        3.2.1 移动曲面拟合算法模型
        3.2.2 质量控制流程
    3.3 案例分析
        3.3.1 评价指标分析
        3.3.2 检验结果分析
    3.4 本章小结
第四章 地形地貌复杂区域地面气温资料质量控制方法研究
    4.1 余弦相似度和移动曲面拟合算法
    4.2 遗传算法
    4.3 案例分析
        4.3.1 资料选取
        4.3.2 空间相关性分析及参考站选取
        4.3.3 评估指标分析
        4.3.4 普适性分析
        4.3.5 检错率分析
    4.4 本章小结
第五章 站点分布稀疏区域地面气温资料质量控制方法研究
    5.1 数据标准化处理
    5.2 基于特征多项式和岭回归的地面气温资料质量控制算法
        5.2.1 特征多项式(CP)
        5.2.2 岭回归算法(RR)
        5.2.3 CP_RR算法模型
    5.3 案例分析
        5.3.1 资料选取
        5.3.2 评价指标分析
        5.3.3 检错率分析
        5.3.4 季节性质量控制分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 论文不足之处及研究展望
致谢
参考文献
作者简介

(2)盐和低氮胁迫下栽培大豆和野大豆适应性比较研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 前言
    1.1 栽培大豆和野大豆生物学概述
        1.1.1 栽培大豆
        1.1.2 野大豆
    1.2 盐胁迫和低氮胁迫对植物的伤害
        1.2.1 土壤盐碱化现状
        1.2.2 盐胁迫对植物的伤害
        1.2.3 植物中氮的生理作用及其来源
        1.2.4 氮肥在农业生产中的施用现状
        1.2.5 低氮胁迫对植物的伤害
    1.3 植物对盐胁迫和低氮胁迫适应机制研究进展
        1.3.1 植物对盐胁迫的适应机制研究
        1.3.2 植物对低氮胁迫的适应机制研究
    1.4 代谢组学
        1.4.1 代谢组学的概念及研究流程
        1.4.2 代谢组学在植物盐胁迫研究中的应用
        1.4.3 代谢组学在植物低氮胁迫研究中的应用
    1.5 转录组学
        1.5.1 转录组学的概念及研究流程
        1.5.2 转录组学在植物盐胁迫研究中的应用
        1.5.3 转录组学在植物低氮胁迫研究中的应用
        1.5.4 代谢组学和转录组学联合分析在植物非生物胁迫中的应用
    1.6 研究目的及意义
2 技术路线和研究方法
    2.1 技术路线
    2.2 植物材料培养
    2.3 两种类型盐胁迫处理
    2.4 低氮胁迫处理
    2.5 生长参数测定
    2.6 光合特性参数的测定
        2.6.1 气体交换参数的测定
        2.6.2 光合色素含量的测定
        2.6.3 数据分析
    2.7 离子含量的测定
        2.7.1 阴离子含量的测定
        2.7.2 阳离子含量的测定
        2.7.3 数据分析
    2.8 代谢组学研究
        2.8.1 代谢物萃取
        2.8.2 代谢物衍生化
        2.8.3 代谢物的上机检测
        2.8.4 数据分析与统计
    2.9 转录组学研究
        2.9.1 RNA提取、文库制备和Illumina测序
        2.9.2 数据分析
        2.9.3 q RT-PCR验证
3 野大豆和栽培大豆幼苗根系对盐胁迫的响应机制研究
    3.1 根系生长变化
    3.2 幼苗光合特性变化
    3.3 根系离子平衡变化
    3.4 根系代谢组学变化
        3.4.1 代谢组学变化概况
        3.4.2 中性盐胁迫下代谢物的种类、数量和代谢通路的变化
        3.4.3 碱性盐胁迫下代谢物的种类、数量和代谢通路的变化
    3.5 两种类型盐胁迫下根系转录组学变化
        3.5.1 测序数据质量评估
        3.5.2 基因表达量概况
        3.5.3 重复样品间相关性分析
        3.5.4 差异表达基因分析
        3.5.5 差异表达基因的GO富集分析
        3.5.6 差异表达基因KEGG通路富集分析
        3.5.7 转录因子分析
        3.5.8 盐胁迫响应基因分析
        3.5.9 转录组和代谢组学联合分析
        3.5.10 q RT-PCR技术对转录组数据的验证
    3.6 讨论
4 栽培大豆和野大豆幼苗对低氮胁迫的响应机制研究
    4.1 生长特性变化
    4.2 幼苗光合特性变化
    4.3 离子平衡变化
    4.4 叶片代谢组学变化
        4.4.1 代谢组学变化概况
        4.4.2 代谢物的种类、数量和代谢通路的变化
    4.5 根系代谢组学变化
        4.5.1 代谢组学变化概况
        4.5.2 代谢物的种类、数量、代谢通路的变化
    4.6 转录组学变化
        4.6.1 测序数据质量评估
        4.6.2 基因表达量概况
        4.6.3 重复样品间相关性分析
        4.6.4 差异表达基因分析
        4.6.5 差异表达基因的GO富集分析
        4.6.6 差异表达基因KEGG通路富集分析
        4.6.7 氮吸收转运相关基因分析
        4.6.8 转录因子分析
        4.6.9 转录和代谢组学联合分析
        4.6.10 野大豆根系抵御三种类型胁迫的转录组学和代谢组学关联分析
        4.6.11 q RT-PCR技术对转录组数据的验证
    4.7 中性盐、碱性盐和低氮胁迫对栽培大豆幼苗伤害的比较研究
        4.7.1 对根系生长的伤害
        4.7.2 对光合同化功能的伤害
        4.7.3 对根系离子平衡的伤害
        4.7.4 对根系代谢物种类、数量和代谢通路的伤害
        4.7.5 栽培大豆根系对三种类型胁迫的转录组学和代谢组学关联分析
    4.8 讨论
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
在学期间公开发表论文及着作情况的情况
在学期间参加学术会议的情况

(3)风云四号卫星闪电数据质量控制与闪电特征分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 拟解决的科学问题
    1.4 研究内容与章节安排
第二章 风云四号(FY4)闪电成像仪(LMI)探测原理及实现
    2.1 LMI探测原理及光谱通道选取
    2.2 LMI结构及工作流程
    2.3 LMI视场范围及工作模式
    2.4 LMI地面数据获取、处理及各级数据产品
第三章 LMI星上数据错误自主修复与校验方法及其服务平台
    3.1 概述
    3.2 LMI星上数据错误自主修复方法
    3.3 LMI多级数据校验方法研究及其服务平台设计
    3.4 小结
第四章 LMI多级数据质量控制
    4.1 概述
    4.2 基于人工智能的LMI L0 级数据处理
        4.2.1 基于机器学习的LMI L0 级数据处理
        4.2.2 基于深度学习的LMI L0 级数据处理
    4.3 基于多源气象资料的多层次LMI L2 级数据质量控制
        4.3.1 星地多源气象资料判识阈值选取
        4.3.2 基于多源气象资料的数据质量控制实验
        4.3.3 基于 GLD360 地基观测数据的比对实验
    4.4 影响LMI数据质量的因素分析
    4.5 小结
第五章 基于星地多源数据的闪电活动特征分析
    5.1 概述
    5.2 星地多源闪电探测数据分析方法
    5.3 强对流过程中星地闪电资料的综合分析
    5.4 LMI与地基闪电探测系统数据统计特征对比研究
        5.4.1 LMI和 ADTD闪电观测资料匹配比例的年际变化特征
        5.4.2 LMI和 ADTD闪电观测资料匹配比例的季节变化特征
        5.4.3 LMI和 ADTD系统闪电探测数量平均时段变化特征
        5.4.4 LMI和 ADTD闪电探测信号辐射强度特征
    5.5 陆地云地闪比率分布及变化规律
    5.6 基于LMI数据的我国近海海域闪电活动特征研究
    5.7 基于LMI数据的台风中的闪电活动特征研究
    5.8 小结
第六章 总结与讨论
    6.1 全文总结
    6.2 论文特色与创新点
    6.3 存在的问题与未来研究方向
参考文献
作者简介
致谢

(4)基于MODIS的地表温度时间序列重建及驱动因素分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究内容与总体技术路线
    1.4 论文组织结构
2 研究区域及数据源
    2.1 研究区概况
    2.2 研究数据
    2.3 数据预处理
    2.4 本章小结
3 MODIS地表温度重建
    3.1 地表温度重建方法
    3.2 精度验证
    3.3 本章小结
4 地表温度的时空变化格局
    4.1 研究方法
    4.2 地表温度时空分布格局
    4.3 重建后地表温度时空演变特征
    4.4 本章小结
5 地表温度驱动因素研究
    5.1 数据源和数据处理
    5.2 数据分析方法
    5.3 地表和大气驱动因素研究
    5.4 海洋驱动因素研究
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
作者筒历
致谢
学位论文数据集

(5)地面气温观测资料时空变化特征及其质量控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题研究背景及意义
    1.2 选题国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
    1.4 文章结构及技术路线图
第二章 资料准备及假设检验方法
    2.1 观测资料来源
    2.2 假设检验方法
    2.3 两类统计错误
    2.4 模型评价指标
    2.5 本章小结
第三章 地面气温观测资料时空变化特征分析
    3.1 基于改进的核密度估计算法的地面气温观测资料分析
        3.1.1 核密度估计基本理论
        3.1.2 改进的核密度估计算法
        3.1.3 算法应用与分析流程
    3.2 改进算法的灵敏度测试及时空变化特征分析—以江苏省为例
        3.2.1 资料选取
        3.2.2 灵敏度测试与结果分析
        3.2.3 改进算法的应用
        3.2.4 季度时间尺度下的分析
        3.2.5 日、夜时间尺度下的分析
    3.3 本章小结
第四章 基于核回归算法的地面气温观测资料质量控制研究
    4.1 基于核回归算法的质量控制模型
        4.1.1 核回归算法基本理论
        4.1.2 改进的多站点核回归算法质量控制模型
    4.2 案例分析与讨论—以选取的全国14个地区及江苏省为例
        4.2.1 资料选取
        4.2.2 江苏地区的单站点可行性试验与分析
        4.2.3 江苏地区的多站点可行性试验与分析
        4.2.4 全国地区的多站点适用性试验与分析
    4.3 本章小结
第五章 基于性能优化的核回归算法的地面气温观测资料质量控制研究
    5.1 传统算法介绍
        5.1.1 反距离加权检验算法(IDW)
        5.1.2 空间回归检验算法(SRT)
    5.2 改进的核回归算法
    5.3 案例与分析
        5.3.1 改进前后的核回归算法在全国地区的对比试验与分析
        5.3.2 四种质量控制算法在江苏地区的对比试验与分析
        5.3.3 四种质量控制算法在全国地区的对比试验与分析
        5.3.4 检错率对比试验与分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 论文不足之处及研究展望
致谢
参考文献
作者简介

(6)生态因子对朝鲜淫羊藿生长发育及其药材质量的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
第一篇 文献综述
    第一章 朝鲜淫羊藿研究概况
        1.1 朝鲜淫羊藿资源概况
        1.2 化学成分及其作用
        1.3 资源应用及利用现状
    第二章 药用植物品质与生态因子关系的研究进展
        2.1 地理因子
        2.2 气候因子
        2.3 土壤因子
    第三章 Max Ent模型概述
第二篇 研究内容
    第一章 不同生境朝鲜淫羊藿生长发育规律研究
        1.1 材料与方法
        1.2 结果与分析
        1.3 讨论
    第二章不同生境朝鲜淫羊藿质量差异分析
        2.1 材料与方法
        2.2 结果与分析
        2.3 讨论
    第三章 朝鲜淫羊藿化学成分与气象、海拔因子的关系
        3.1 材料和方法
        3.2 结果与分析
        3.3 讨论
    第四章 土壤因子对朝鲜淫羊藿化学成分含量的影响
        4.1 材料与方法
        4.2 结果与分析
        4.3 讨论
    第五章 基于Max Ent模型不同气候变化情景下的朝鲜淫羊藿潜在地理分布研究
        5.1 材料与方法
        5.2 结果与分析
        5.3 讨论
结论
参考文献
作者简介
致谢

(7)华北平原蒸散发估算及其时空变化规律研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究及现状
        1.2.1 机器学习算法在蒸散发估算中的应用
        1.2.2 华北平原已有研究
    1.3 研究目标及内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.3 研究内容
        1.3.4 技术路线
第2章 研究区域与研究数据
    2.1 研究区域
    2.2 研究数据
        2.2.1 通量站数据
        2.2.2 遥感数据
        2.2.3 网格气象数据
        2.2.4 土地利用数据
        2.2.5 已有的蒸散发数据产品
第3章 蒸散发估算模型
    3.1 支持向量回归算法原理
        3.1.1 机器学习方法简介
        3.1.2 支持向量回归模型简介
    3.2 支持向量回归模型构建
        3.2.1 交叉验证方法
        3.2.2 解释变量选取
    3.3 支持向量回归模型验证
    3.4 区域蒸散发估算
        3.4.1 蒸散发估算结果
        3.4.2 蒸散发合理性检验
第4章 蒸散发时空分布规律分析
    4.1 分析方法
    4.2 气象要素时空分布规律
    4.3 蒸散发时空分布规律
        4.3.1 区域平均蒸散发时间分布规律
        4.3.2 网格蒸散发时空分布规律
    4.4 蒸散发趋势归因分析
    4.5 蒸散发数据集评估
第5章 总结与不足
    5.1 主要研究结论
        5.1.1 蒸散发估算模型的建立及验证
        5.1.2 蒸散发的时空分布规律及归因分析
    5.2 不足与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术结果及研究成果

(8)自动站实时数据质量分析及质控算法改进(论文提纲范文)

引言
1数据质量控制方法简介
    1.1气候极值范围检查
    1.2内部一致性检查
    1.3时间一致性检查
    1.4空间一致性检查
    1.5综合检查
2数据质量统计及分析
3算法改进研究
    3.1高湿事件
        3.1.1持续性检查时间阈值统计
        3.1.2相对湿度与其他要素关系
    3.2单站天气突变事件
        3.2.1地表温度时变检查算法改进
        3.2.2相对湿度跳变检查算法改进
4算法应用
5结论

(9)1961—2012年西藏极端降水事件的变化(论文提纲范文)

1 资料与方法
2 结果分析
    2.1 极端降水指数年际变化
    2.2 极端降水指数变化趋势的空间分布
        2.2.1 RX1day、RX5day、SDII、R95、R99和PRCPTOT
        2.2.2 R10mm、R20mm、CDD和CWD
    2.3 极端降水指数变化趋势与海拔高度、经纬度的关系
    2.4 极端降水与年总降水量的关系
    2.5 极端降水指数的周期与突变分析
3 结论

四、东北地区低温气象资料数据集及其质量控制(论文参考文献)

  • [1]基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法研究[D]. 姚锦松. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [2]盐和低氮胁迫下栽培大豆和野大豆适应性比较研究[D]. 李明霞. 东北师范大学, 2020
  • [3]风云四号卫星闪电数据质量控制与闪电特征分析[D]. 朱杰. 南京信息工程大学, 2020(01)
  • [4]基于MODIS的地表温度时间序列重建及驱动因素分析[D]. 赵冰. 山东科技大学, 2020(06)
  • [5]地面气温观测资料时空变化特征及其质量控制方法研究[D]. 阚亚进. 南京信息工程大学, 2020(02)
  • [6]生态因子对朝鲜淫羊藿生长发育及其药材质量的影响[D]. 刘振成. 吉林农业大学, 2020
  • [7]华北平原蒸散发估算及其时空变化规律研究[D]. 方蓓婧. 清华大学, 2018(04)
  • [8]自动站实时数据质量分析及质控算法改进[J]. 周青,张乐坚,李峰,秦世广,李雁,周薇,刘银锋. 气象科技, 2015(05)
  • [9]1961—2012年西藏极端降水事件的变化[J]. 杜军,路红亚,建军. 自然资源学报, 2014(06)
  • [10]船舶海平面气压观测资料质量控制[J]. 李岩松,徐枝芳,范广洲,李平,李泽椿. 应用气象学报, 2014(02)

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东北地区低温气象数据集及其质量控制
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