3S技术在晚稻长势监测中的综合应用研究

以江西省为试验区，探讨用RS－GIS－GPS技术监测作物长势的方法和途径。针对丘陵山区地形复杂、地块不成规模的情况，在GIS支持下，将数字高程数据、土地利用分类数据与GPS定位观测数据相结合，对NOAA／AVHRR进行判读，提取反映双季晚稻长势的植被指数，用该指数与GPS定位观测资料及地理信息数据进行监督分类监测苗情，并用迭代自组织分析法进行无GPS定位观测资料时相应时相的NOAA／AVHRR的长势监测。研究结果表明，选用的地理信息数据（数字高程数据、土地利用分类）与GPS定位观测资料相结合提高NOAA／AVHRR数据的利用效果是适合的和切实可行的。     

泰勒斯-N卫星AVHRR资料磁带信息格式

卫星接收处理设备接收到泰罗斯-N气象卫星发下的高分辨图象传输(HRPT)资料后要进行预处理(即地理定位、定标及质量检验),并把甚高分辨率辐射计(AVHRR)资料和低数据率(TIP)资料分离开。AVHRR资料可以记录在计算机兼容磁带(CCT磁带)上,也可经过图象处理后形成图片。提供给用户的产品有两种形式:一是图片(拷贝成胶片或相片),用户只需进行图象解释;另一种是CCT磁带,它已经过预处理但未作图象处理,要由用户自己提取所需的信息。由于我国不少部门已有自己的图象处理设备,因此CCT磁带对他们来说更为方便灵活。使用CCT磁带首先需要知道资料的信息格式,这里作一简要介绍。     

PRISM在松花江流域降水分布中的应用研究

基于松花江流域46个国家基准站的年降水资料和分辨率为1km的数字高程模型（DEM）数据，考虑了距离和高程权重，利用PRISM（Parameter-elevation Regression on Independent Slopes Model）内插方法计算了松花江流域2000-2004年各年降水量，通过Arcinfo输出了含有地理信息的降水量分布，细致地反映了松花江流域降水量的空间分布状况，并对所用气象站点数据作了交叉验证，误差在可接受范围内。     

四川省冰雹分布与地形因子关系分析

利用四川省数字高程模型(DEM)和1970—2014年四川省143个气象站点45年冰雹资料,使用相关分析、逐步回归、数字地形分析和分区统计等方法,研究了四川省冰雹分布与地形高程、坡度、坡向、经纬度、地形起伏度及地形切割深度的关系。研究结果表明:四川省冰雹分布有明显的地理分布特征,地形高程、经度、地形起伏度及西北偏西坡向等地形因子是四川省冰雹分布的主要影响因子。建立冰雹与主要地形影响因子的回归方程,模拟四川省冰雹空间分布,结果显示模拟值与实际值分布趋势一致,但模拟数据整体偏小。     

气温数据栅格化中的几个具体问题

用地理信息系统软件ARC／INFO及4种空间插值方法，对中国617个气象站30年平均气温数据和1961年平均气温数据的栅格化试验发现，克立格插值方法的精度最高，反距离权重法次之，样条插值法的精度第三，趋势面插值方法的精度最低。利用多年平均气温数据和年平均气温的距平值进行气温数据的栅格化，虽然可以减少分析和计算量，但栅格化结果的精度比利用年平均气温数据直接进行栅格化的精度要低。气象站的实际高程与气象站经纬度对应的数字高程(DEM)上的高程不完全一致，但气温数据的栅格化完全依赖于DEM，用气象站实际高程建模进行气温数据栅格化的精度比用与气象站经纬度对应的DEM上的高程建模进行气温数据栅格化的精度要高。     

对NOAA／AVHRR通道反照率和植被指数的大气影响订正试验

在利用大气窗区进行遥感时,大气成分对辐射的吸收和散射作用造成辐射消弱,从而影响气象卫星（AVHRR）两个通道（可见光和近红外）反演地表反照率值及其差和比的植被指数值。在选取实测卫星资料对其作预处理并考虑仪器定标衰减作用后,利用LOWTRAN－7大气辐射传输模式对卫星资料进行大气订正的探讨,指出气溶胶、水汽等大气参数是订正计算中的敏感因子。       

第五代极轨气象卫星NOAA—15资料定标和定位

本文讨论了NOAA-15极轨气象卫星AVHRR/3、AMSU资料的定标和定位，在资料定位过程中进行了卫星姿态的估计。     

气象卫星数字资料积雪服务软件系统第一部分——积雪判识分析系统研究

本文介绍了利用NOAA气象卫星资料进行积雪监测的初步方法及其软件系统,在晴空条件下,将资料加工成0。6分的正方形投影文件,利用图象处理技术和计算机技术并结合目视解译,找出了对于不同空间分布,海拔高度和积雪情况的判识门槛值,制作了提供研究的各种图件,如高程——积雪面积,高程——亮度温度等多种曲线,并利用4×4抖动技术在CGA显示器上显示了AVHRR图象,使对积雪的判识变得快速、简便。     

复杂地形对计算地表太阳短波辐射的影响

首先利用数字高程数据(DEM)、大气辐射传输模式6S以及野外观测资料计算了复杂地形(青藏高原)上地表入射太阳辐射,然后计算不考虑地形产生的地表辐射的计算误差,对误差进行归一化后得到相对辐射误差.结果显示,相对辐射误差的标准差(即相对地表辐射计算误差绝对值的统计平均值) Se随太阳天顶角的增加呈指数增长,随高度标准差的增加几乎呈线性增长,随数字高程数据的分辨率(或卫星资料的分辨率)降低而降低.利用分步拟合方法拟合了Se随太阳天顶角、高度标准差和数字高程分辨率的变化.利用拟合方程可以计算任意地形条件下,不同分辨率的卫星(或数字高程)资料在不同太阳天顶角情况下,不考虑地形复杂性产生的平均地表入射太阳辐射的计算误差,结果表明,使用中分辨率的卫星(如MODIS)资料计算地表太阳净辐射时,需要考虑地形复杂性.     

观测数据中气象站位置信息检验及应对策略研究

自动气象站位置信息是准确应用观测数据的前提,但受多种因素影响部分测站位置信息不准确客观存在。依据气象站位置信息的特点,设计了一套适用于观测数据中气象站位置信息检验评估的方法和流程,对2018年1月全国62 162个气象站逐小时观测数据中经纬度和海拔高度进行了检验。结果表明:(1)位置信息出现疑误的站点均为区域站;(2)位置信息的站点疑误率为4. 8%,且海拔高度出现疑误的概率大于经纬度,海拔高度和经纬度的站点疑误率分别为4. 2%和1. 3%;(3)随时间变化异常是位置信息疑误的主要表现形式,经纬度和海拔高度时间一致性检查的方法检出率分别为94. 9%和74. 5%。最后,依托MDOS建立了自动气象站位置信息综合监视流程,降低了位置信息疑误对后端应用的影响。     

洪涝监测遥感图像识别及数据转换

利用NOAA／AVHRR资料监测的洪涝共域显示图，通过文件格式的转换，在地理信息系统ArcView3.1平台上，进行基于地理信息系统洪涝区内各类下垫面面积评估。主要技术包括：用边缘检测法进行洪涝区域的识别；麦卡托投影经纬度坐标转换成高斯－克吕格投影公里网格坐标；阐述写Shapefile文件的注意问题，并以1995年8月4日辽宁洪涝灾害为例进行了说明。     

Multivariate geostatistical application for climate characterization of Minas Gerais State, Brazil

The objective of the present study was to assess for Minas Gerais the cokriging methodology, in order to characterize the spatial variability of Thornthwaite annual moisture index, annual rainfall, and average annual air temperature, based on geographical coordinates, altitude, latitude, and longitude. The climatic element data referred to 39 INMET climatic stations located in the state of Minas Gerais and in nearby areas and the covariables altitude, latitude, and longitude to the SRTM digital elevation model. Spatial dependence of data was observed through spherical cross semivariograms and cross covariance models. Box–Cox and log transformation were applied to the positive variables. In these situations, kriged predictions were back-transformed and returned to the same scale as the original data. Trend was removed using global polynomial interpolation. Universal simple cokriging best characterized the climate variables without tendentiousness and with high accuracy and precision when compared to simple cokriging. Considering the satisfactory implementation of universal simple cokriging for the monitoring of climatic elements, this methodology presents enormous potential for the characterization of climate change impact in Minas Gerais state.     

高空探测资料气球空间经纬度偏差算法

随着数值预报的发展,模式的分辨率逐渐提高,探空气球在施放过程中受高空气流影响造成的漂移已大大超出了数值预报模式分辨率,其影响不能忽视。鉴于现有气球空间位置经纬度偏差计算方法基于站心坐标系,忽略地球曲率影响,文章从探测系统原理出发,推导出精确的基于地心坐标系的气球空间位置经纬度偏差计算公式,并通过探空数据文件对原有算法进行误差分析。     

地图边界提取的递归算法

通过一个递归算法完成对数字图像中地图边界的顺序跟踪提取,再转化成相应的经纬度坐标后,就可以应用于气象绘图软件GrADs、Vis5D、Surfer及MICAPS系统中进行底图的制作。利用这个方法,对于无法获得地图边界点经纬度坐标(如城市的行政区界线)时,能够直接从数字图像中完成所需信息的提取,以满足密集气象监测网和高空间分辨率的天气要素的图形化要求。应用于气象绘图和业务系统中,可解决缺少地图边界点经纬度数据时的地图绘制问题,并给出了应用示例。     

基于GIS技术的广东荔枝寒害监测预警研究

基于GIS技术和气候学模型,融合土地利用、海拔高度、坡度、坡向等地理信息,对平均气温、最低气温资料进行较高空间分辨率的地理订正,结合冬季经济林果的生长发育状况和受害指标,实现对广东寒害发生发展及其强度、范围的实时动态监测、预警。关键技术与结论:（1）采用过程降温幅度和过程极端最低气温2个因子定义寒害指标,克服传统业务指标局限性;（2）根据T213数值预报产品,采用MOS预报方程,实现广东省86个地面气象站的气温预报;(3) 采用包括经度、纬度、海拔高度3因子的地理订正模型,并进一步采用坡度、坡向地理订正技术,获得了较好效果。最后以1999年12月寒害过程为例检验了监测效果。     

1957~2015年我国春季短期温度波动规律

为研究全球变暖背景下我国短期温度波动变化规律,利用全国804个气象站点的逐日气温资料,计算隔日平均温差大于1℃的天数以及隔日温差的变化幅度,分析了1957~2015年我国短期温度波动频率与波动幅度的时空分布与变化规律,探讨了春季短期温度波动与经纬度及海拔之间的关系。结果表明:1957~2015年我国春季短期温度波动大致分为两个阶段:1990年以前我国大部分地区春季短期温度波动频率及幅度没有明显变化趋势,1990年以后我国大部分地区（约70%）春季短期温度波动呈上升趋势。此外,我国春季短期温度波动规律有地域性差异,表现为与经纬度关系密切,波动频率与波动幅度与经纬度等线性相关系数较高。结合波动趋势分布与隔日温度波动的地域分布可知,处于低纬度地区（如广东、广西等地）波动天数和波动幅度均增加,造成人们对于"天气变化无常"的感受强烈。由于生物生长发育等过程与温度密切相关,因此研究结果提示在讨论气候变化对生态系统长期影响时可能还需要关注短期的温度波动情况。     

辽宁乡镇天气预报中风和相对湿度及云量的空间插值方法

针对开展乡镇天气预报时对高精度逐日气象要素输入值的需要,以辽宁地区为例, 在乡镇预报前期研究成果的基础上,选用距离权重反比法作为基本方法,综合考虑海拔高度,建立风向、风速、相对湿度和云量历史资料库。结果表明：风速、相对湿度可由经度和纬度求算权重,然后采用海拔高度订正插值误差最小;风向和云量可由经度、纬度和海拔高度求算空间距离确定权重插值误差最小。     

乌鲁木齐市地理地形因素对降水空间分布的影响

提供了一个描述乌鲁木齐市年、季降水空间分布的估算模型.利用中国气象局整编的气象站点信息资料和位于研究区域的3个站点(乌鲁木齐、达坂城、蔡家湖)从建站到2000年的多年降水资料,采用多元逐步回归方法,分析和估算了3个地理、地形影响因子(即经度、纬度、海拔高度)对乌鲁木齐市降水空间分布的影响,并对回归方程和影响因子进行了显著性检验,得出了一些定性、定量的结果.本文模型估算的降水能够较好地再现该区的实际降水分布,具有一定的适用价值.     

基于GIS的赤水市金钗石斛农业气候区划

石斛是热带、亚热带丛生植物,喜温暖湿润气候。赤水市是我国目前金钗石斛最大和最适宜种植区。根据赤水市气候资源特点及金钗石斛适宜生长环境指标,选取了年平均气温、全年≥10℃活动积温、海拔高度、月平均气温≥25.0℃月数、分蘖开花期(3-5月)空气相对湿度等5个气象因子作为种植区划指标,在综合考虑经度、纬度和海拔高度对气候资源影响的基础上,利用遵义市12个气象站1971-2000年气候资料和台站信息,采用逐步回归法分别构建了4个区划因子的细网格推算模型。基于数字高程(DEM)数据推算了分辨率为1 km的赤水市气候资源数据集。利用赋值法对5个区划指标分别计算,按照适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区3个等级完成了赤水市金钗石斛种植气候区划。区划结果显示,赤水市金钗石斛的适宜种植区随地形和海拔高度而变化,主要分布在沿赤水河两岸和沿习水河两岸的沟谷或山地。次适宜和不适宜区主要分布在海拔700 m以上的半高山地区,冬季气温偏低、热量供应不足和夏秋干旱是这些区域不适宜种植的主要原因。