Improving the vegetation dynamic simulation in a land surface model by using a statistical-dynamic canopy interception scheme

Canopy interception of incident precipitation, as a critical component of a forest＇s water budget, can affect the amount of water available to the soil, and ultimately vegetation distribution and function. In this paper, a statistical-dynamic approach based on leaf area index and statistical canopy interception is used to parameterize the canopy interception process. The statistical-dynamic canopy interception scheme is implemented into the Community Land Model with dynamic global vegetation model （CLM-DGVM） to improve its dynamic vegetation simulation. The simulation for continental China by the land surface model with the new canopy interception scheme shows that the new one reasonably represents the precipitation intercepted by the canopy. Moreover, the new scheme enhances the water availability in the root zone for vegetation growth, especially in the densely vegetated and semi-arid areas, and improves the model＇s performance of potential vegetation simulation.     

基于TIN数据三维地质体的折剖面切割算法

为有效分析地质模型的内部结构,研究直接利用折切面对模型数据进行几何切割的算法。该算法面向基于TIN数据表达的三维地质体,包括"折剖面的生成"和"被切割地质体的拆分"两大关键步骤;采用向二维平面投影的策略,将复杂的切割转化为交线的快速连接、三角形重新剖分和点与多边形的包含测试等简单操作。对不同复杂程度的三维地质模型进行切割实验,发现化繁为简和二维投影策略极大地提高了算法效率。     

基于OpenGL的3维虚拟林相研究

本文介绍了研发虚拟林相三维可视化系统的技术流程与实现方法,该系统研发基于目前较流行的以Visual Studio C 开发组件调用OpenGL三维图形库的方法,自主研发出虚拟林相三维可视化系统.该系统按三角带组织DEM数据并读入VC,采用LOD、四叉树技术自主研发了标准真实DEM数据构建三维地形的导入引擎,实现了地形可视化以及一些基本功能.为还原真实的地形地貌,应用OpenGL中的纹理映射、光照、场景分割、反走样、八叉树、雾化等三维可视化特性,增强了三维可视化效果.     

2000—2020年呼伦贝尔地区归一化植被指数时空变化及其对气候的响应

利用2000—2020年MOD13Q1和气象观测数据,结合Sen趋势分析、M-K显著性检验、变异系数、Hurst指数、相关系数等对呼伦贝尔地区归一化植被指数(NDVI)时空变化及气候响应进行分析。结果表明：呼伦贝尔地区多年生长季平均NDVI为0.63,平均年变化倾向率为0.028/10 a,大部分地区呈增加趋势,其中大兴安岭森林大部及岭西耕地增加显著。呼伦贝尔地区生长季NDVI的平均变异系数为0.08,其中呼伦贝尔草原西部的波动较大。Hurst指数表明,呼伦贝尔地区生长季NDVI整体变化呈反持续性趋势,结合现有NDVI变化趋势,未来将呈下降趋势,对生态环境的保护工作较为不利。大兴安岭森林生长季NDVI与气温呈正相关,耕地与草原区呈负相关,而呼伦贝尔大部分地区的生长季NDVI与降水普遍呈正相关,其中呼伦贝尔草原和大兴安岭两麓耕地的生长季NDVI与降水相关显著,说明气温是制约北部大兴安岭森林生长的主要因素,而降水是制约呼伦贝尔草原生态平衡和农牧业发展的主要因素。     

基于MGE的广州市1:2 000地形图修编及入库方法探索

针对广州市1：2000地形图修编及入库方法出现的各种问题,选择一个比较合理有效的修编成图及入库方法,提供一些有益的建议。     

基于ArcGIS的协同克里金法预测燃气管网空间分布

燃气低压管网的合理高效规范化管理是燃气普及、管线巡查、实时预警和应急响应的基本保障。我国燃气管网发展虽然迅速,但终端用户的低压管网仍存在很多规划和管理上的不足。互联网大数据时代的兴起为燃气行业终端用户的智能管理提供了潜在机会。本文基于GIS空间分析功能,把燃气管网系统扩展深入到街道级管理模式,分析区域管理中低压管网的空间分布及影响因素,采用协同克里金插值预测城郊和乡镇区域低压管网空间分布态势,并对预测结果进行了精度评价。实验区验证结果表明,预测模型较好,其平均误差、均方根误差、标准化均方根误差均在容错范围内。该研究可为燃气管网规划和市场开发等工作提供决策依据,为智慧燃气服务民生提供思路和方案。     

山东省农村居民点动态变化遥感分析

以2000年Landsat TM图像和2004年中巴资源2号卫星(CBERS-2)图像为基本数据源,利用遥感与GIS技术对山东省农村居民点动态变化进行了监测,建立了山东省农村居民点遥感监测数据库,分析了山东省农村居民点时空变化特征.结果表明:2000-2004年间,山东省农村居民点用地面积增加了14 278.38 hm2,年平均扩展速率为3569.60hm2/a,扩展强度指数为0.091%,用地比重为8.05%.农村居民点斑块数量增加了906个,斑块平均密度为33.27个/100km2,斑块平均面积为24.20hm2.     

NOAA／AMSU温度反演在强热带风暴“碧利斯”研究中的应用

基于中国海洋大学卫星地面站提供的数据,通过NOAA／AMSU温度反演资料对2006年第4号强热带风暴“碧利斯”进行路径估算、结构再现、强度分析。结果表明,采用250hPa温度场信息进行强热带风暴中心定位,可以较准确地估算台风路径;在利用卫星数据反演的AMSU—B150GHz通道亮温图像上叠加风场信息,可以清晰地反映台风的螺旋结构,同时利用AMSU数据反演得到的亮温距平剖面图能够很好地反映台风强度。     

Enhancements of Major Aerosol Components Due to Additional HONO Sources in the North China Plain and Implications for Visibility and Haze

The Weather Research and Forecasting/Chemistry model(WRF-Chem) was updated by including photoexcited nitrogen dioxide(NO2) molecules,heterogeneous reactions on aerosol surfaces,and direct emissions of nitrous acid(HONO) in the Carbon-Bond Mechanism Z(CBM-Z).Five simulations were conducted to assess the effects of each new component and the three additional HONO sources on concentrations of major chemical components.We calculated percentage changes of major aerosol components and concentration ratios of gas NO y(NOyg) to NO y and particulate nitrates(NO-3) to NO y due to the three additional HONO sources in the North China Plain in August of 2007.Our results indicate that when the three additional HONO sources are included,WRF-Chem can reasonably reproduce the HONO observations.Heterogeneous reactions on aerosol surfaces are a key contributor to concentrations of HONO,nitrates(NO 3),ammonium(NH + 4),and PM 2.5(concentration of particulate matter of 2.5 μm in the ambient air) across the North China Plain.The three additional HONO sources produced a～5%-20% increase in monthly mean daytime concentration ratios of NO-3 /NO y,a ～15%-52% increase in maximum hourly mean concentration ratios of NO-3 /NO y,and a ～10%-50% increase in monthly mean concentrations of NO-3 and NH+4 across large areas of the North China Plain.For the Bohai Bay,the largest hourly increases of NO-3 exceeded 90%,of NH+4 exceeded 80%,and of PM 2.5 exceeded 40%,due to the three additional HONO sources.This implies that the three additional HONO sources can aggravate regional air pollution,further impair visibility,and enhance the incidence of haze in some industrialized regions with high emissions of NO x and particulate matter under favorable meteorological conditions.     

微波湿度计资料在GRAPES模式中偏差订正方法研究

根据微波湿度计MHS(Microwave Humidity Sounder)辐射率资料及GRAPES(Global/Regional Assimilation and Pr Ediction System)模式的特点,建立适用于MHS资料的偏差订正系统,该系统包括扫描和气团偏差订正,其中气团偏差订正考虑水汽资料的特性,采用三种不同预报因子组合的方案。偏差订正结果表明:MHS各个通道的扫描偏差表现出不同特征;偏差订正后观测残差基本服从均值为零的高斯分布,且观测残差的均值有所降低并随时间变化平稳;三种气团偏差订正方案都有明显的订正效果,其中方案三的订正效果最佳。