关键时相长势—环境和景观特征对河北省县级尺度冬小麦单产估算精度影响分析

区域尺度上精准、快速的作物单产估算可以有效地为国家粮食安全相关政策的制定提供数据支撑。本文针对县级估产时相和特征类型选择问题,基于遥感、气象和统计等多源数据,通过不同时相和特征要素之间的组合分析来探索其对于县级尺度冬小麦单产估算的影响。特征要素主要考虑作物长势、环境（水分和光温条件）和农田景观3个类型;时相主要考虑由冬小麦生长过程NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）曲线特征提取的5个关键时段（P1—P5）。利用不同时相与类型特征的组合与统计单产构建随机森林回归模型,根据精度评价结果分析各组合的优劣。2014年—2017年的数据用来建模,2018年数据用来验证。对于单时相,P2、P3、P4的表现明显好于P1和P5;多时相的准确度明显优于单时相,其中P2、P4的组合效果最佳。对于不同类型的特征要素,作物长势特征参量对估产精度的影响最大,而水分影响和光温条件等环境因子的加入对估产准确性并没有明显提升,农田景观参数的加入能够有效提升估产的准确性。在最优组合的基础上,剔除冗余变量优选出5个重要的指标因子（PROP、NDVI_P2、B2_P2、ED、B1_P4）,并建立单产估算模型获取2018年河北省冬小麦县级尺度单产。结果表明,平均相对误差（MRE）仅为2.85%,决定系数（R ²）为0.83,均方根误差（RMSE）为253.25 kg/ha,归一化均方根误差（NRMSE）为4.09%。研究结果为全国县级冬小麦单产估算提供了新的思路和方法参考。     

基于海洋分析资料的吕宋海峡水交换的月际变化特征

利用1993—2006年1~12月AIPO(The joining area of Asia and Indian-Pacific Ocean)流场数据,分析了吕宋海峡120°E断面水交换流速结构的平均月际变化特征,并计算了通过该断面的水通量,探讨了水通量及其垂向结构的月际和季节变化特征。结果表明:1在断面的南北方向,西向流和东向流分别大致以19.5°N和21.5°N线为界,二者交替相间分布,呈"两进(西向流入南海)两出(东向流出南海)"的结构;21.5°N以南的300 m以深和21.5°N以北的1 000 m以浅海域,常年存在南海水东向流入太平洋。2上层、深层和整个断面的净水通量几乎均为西向流,净水通量冬季最大,春季和秋季次之,夏季最小。中层除12月外,其他各月的净水通量均为东向流出南海,净水通量春季最大,夏季和秋季次之,冬季最小。3整个断面的净水通量,1~5月和8~11月呈"三明治"结构,6~7月呈2层结构;12月呈单层结构,年平均呈"三明治"结构。     

东海黑潮区温度的月际变化特征

使用美国海洋大气局2010年发布的海洋温度数据库、地球物理数据中心2006年发布的海底地形数据库,研发三维体积、切面可视和分析技术,探讨东海黑潮区温度逐月空间变化。得出,从东海黑潮的入口到出口,表层平均温度的差值在4—5月份最大,8—9月份最小,反映黑潮与东海热交换的月季变化;表层温度的年较差和月差值在128°E附近最大,指示了黑潮与东海陆架水热量交换最多的部位。以深度220m为转换层,从东海黑潮的入口到出口,在转换层以上同深度温度呈下降趋势,以下呈上升的趋势;反映黑潮进入东海后中层水的扩张。从温位差判断,在表层,东海黑潮区的热交换在3—4月份最大,在9月份最小;热交换主要出现在靠东海大陆架一侧,热交换最大的区域在台湾东北海域、127°E附近的海域和吐噶喇海峡东北侧。从平均温位差推断,在东海黑潮区,热交换主要出现在30—150m层,在7—9月份最大,11—1月份最小。