基于纹理特征和机器学习的卫星云图分类实验

准确识别云对提升天气预报和气候预测准确性有着重要意义,传统的阈值法和聚类法很难找出统一通用的阈值标准和方法,随着机器学习在云分类领域的应用和发展,在分类速度和分类精度上都有了明显提升。本实验对风云二号G星的红外云图进行预处理并构建卫星云图样本库,通过提取云图纹理特征再结合支持向量机（SVM）、随机森林（RF）和XGBoost分类器实现了对“晴空”、“层积云或高积云”、“积雨云”、“密层云”和“卷层云”的分类,实验结果表明：①三种分类器对该实验云分类的平均准确率分别为RF（62.5%）＞XGBoost（61.7%）＞SVM（60.0%）;②三种分类器对“层积云或高积云”的分类都最好且稳定,平均分类精度均达到了90%以上,最高为91.5%;③SVM对密层云（67.9%）、RF对卷层云（68.9%）、XGboost对晴空（68.3%）的分类效果次之,平均分类精度均达67%以上。     

Fine assessment of tropical cyclone disasters based on GIS and SVM in Zhejiang Province, China

Tropical cyclones represent major natural disasters in low- and mid-latitude coastal areas. Effective assessment of tropical cyclone disasters provides a scientific reference for the formulation of tropical cyclone prevention and disaster-relief measures. Tropical cyclone disasters in Zhejiang Province are mainly studied based on GIS technology, by considering disaster-causing factors, disaster-affected bodies, the disaster-formative environment, and spatial distribution of disaster prevention and relief capacity. In light of an uncertain nonlinear relationship between assessment factors and disaster factors, we used support vector machines to establish a fine, quantitative assessment model. This model evaluates the following disaster indices: Disaster-affected population, direct economic loss, affected crop area, and number of damaged houses resulting from a tropical cyclone disaster in Zhejiang, with the county as basic assessment unit. Assessment of tropical cyclone No. 0908 shows that the developed assessment model is able to accurately evaluate the geographical distribution of losses caused by a tropical cyclone.     

多尺度地图面/面目标匹配模式及变化探测方法研究

多尺度地图数据更新的一个重要途径就是通过目标匹配技术获得已更新与待更新的不同比例尺地图之间表达同一地物的候选空间目标,并对候选匹配目标对进行比较,以便获得匹配目标间的差异以及发现未匹配的目标;进而,分析判断差异是否由该目标所表达的地理要素的实际变化所导致。该文以面目标匹配为例,对多尺度地图面目标匹配对的差异驱动因素和变化类型进行分析,针对不同模式的目标匹配对提出了利用长度差异、面积差异和重叠度指标进行差异驱动因素判别、变化探测和变化类型判定的方法,并验证了该方法的有效性和实用性。     

利用NOAA-AVHRR数据分析1982-2001年间中国植被的动态变化

The authors derived the normalized difference vegetation index (NDVI) from the NOAA/AVHRR Land dataset, at a spatial resolution of 8km and 15-day intervals, to investigate the vegetation variations in China during the period from 1982 to 2001. Then, GIS is used to examine the relationship between precipitation and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) in China, and the value of NDVI is taken as a tool for drought monitoring. The results showed that in the study period, China’s vegetation cover h...     

小波变换在地震宽角反折射资料处理中的应用

小波分析方法用于地震宽角反折射资料处理 ,它可将地震信号的分辨率由传统的1 /2- 1 /4λ（波长 ）提高到优于 1 /6λ .利用小波分析方法对沙雅-布尔津地震宽角反折射剖面资料进行处理 ,发现天山造山带的壳幔过渡带由 7- 8个高低速相间的薄层构成 ,平均速度较低 ,总厚度约 2 0km .而塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳幔过渡带不具有这一特点 ,壳幔间主要以一级间断面实现过渡 .天山造山带与准噶尔盆地壳幔过渡带详细结构及其二者之间的差异特征为天山造山带地球动力学“层间插入消减模型”的建立提供了重要依据     

新疆孔雀河流域下游平原灌区土壤盐碱化改良的原则与治理措施研究

根据孔雀河流域下游平原灌区自然地理特征,分析盐碱地形成的原因,探讨实施治理盐碱地改良利用应遵守的原则,提出以水利土壤改良为先导,配以农艺改良和生物改良等治理综合措施。以期达到盐碱地标本兼治的目的,从而实现农业可持续发展。     

基于CMIP5模式鄱阳湖流域未来参考作物蒸散量预估

预测未来气候情境下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(Reference crop Evapotranspiration,ET0)的时空分布可为流域水资源的优化管理,为科学应对气候变化对农业生产的影响提供基础数据支撑.利用鄱阳湖流域14个气象站点1961-2014年逐日气象数据,采用Penman-Monteith公式计算出历史ET0;基于同期美国环境中心(NCEP)再分析数据及2006-2100年CMIP5中CNRM-CM5模式在RCP4. 5和RCP8. 5情景下的预测数据,经统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)模拟和偏差校正,预测流域未来ET0;通过Mann-Kendall检验、普通克里金插值和空间自相关法分析了流域1961-2100年ET0的时空演变特征.结果表明:NCEP再分析资料与流域ET0建立的逐步回归降尺度模型模拟效果较好,CNRMCM5模式降尺度模拟结果经偏差校正后,精度明显提高,适宜流域未来ET0的预估.鄱阳湖流域在基准期1961-2010年ET0整体上呈减小趋势,空间分布上呈南北高、中间低的特点,表现出明显的空间差异性.RCP4.5、RCP8.5情景下未来3个时期鄱阳湖流域ET0较基准期均呈不同程度的增加趋势,其空间分布整体表现为东高西低、局地略有突出;无论是在基准期或是未来情景下的3个时期,ET0均具有较强的空间自相关性.在RCP8.5情景下,鄱阳湖1961-2100年干旱指数呈现出较为明显的上升趋势,流域的干旱状况随时间加剧,2011-2100年间流域绝大部分地区由湿润区转为半湿润区,干旱指数自南向北递减,赣江流域将是鄱阳湖流域未来干旱风险的重点防范区.     

江西气候生态产品价值实现的探索与思考

江西省气象部门针对气候生态产品价值实现开展了许多探索,积累了一系列的先进经验。文中从江西气候生态产品价值实现途径、效益、政策等方面进行思考和分析,认为政策先行营造制度环境、创建品牌实现气候价值、试点示范稳步实践创新和搭建平台培育价值理念等手段为挖掘气候好资源做好“两山”转化工作提供了有力支撑。针对发现的问题,提出了建议：理念创新,将气候资源价值转化固化于制;机制创新,用制度保护气候资源价值实现;载体创新,创品牌实现气候生态产品价值。     

武威市初、终霜日气候特征

为了因地制宜,合理调整种植结构和布局,有效利用农业气候资源。利用1961—2014年武威市4个气象站点初、终霜日(最低地温≤0℃)观测资料,采用现代气候诊断分析方法,系统分析了该市年初、终霜日的时空变化特征。结果表明:受海拔高度、地形地势以及植被覆盖情况的影响,在空间分布上,武威市初霜日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,各地初、终霜日存在一定的异常性,正常初、终霜日均在60%左右,对农业生产造成危害的偏早和特早初霜日、偏晚和特晚终霜日的概率均在20%左右。在时间变化上,武威市初霜日呈显著推迟趋势,终霜日呈显著提早趋势,霜期呈显著缩短趋势,终霜日提早的幅度比初霜日推迟的幅度更大。初霜日和终霜日的时间序列均分别存在着8~10年和9~11年的准周期变化。初霜日在1998年发生了气候突变,终霜日在1996年发生了气候突变。     

甘肃武威市一次局地大到暴雨天气成因分析

利用常规天气图、FY-2D卫星云图、单站地面资料、NCEP再分析物理量场资料,对2013年8月6日发生在甘肃武威市对流性强降雨天气成因进行了诊断分析。结果表明:强降雨是在一定的大尺度环流背景下高低层天气系统共同作用下发生的,地面气象要素的剧烈变化是强对流天气能量的释放过程;湿度条件和水汽在本地辐合为大到暴雨提供了充沛的水汽;高层辐散、低层辐合以及强烈的上升气流是大到暴雨发生的动力条件;强烈的不稳定能量和不稳定层结是对流增强、雨强较大的必要条件;对流云团的发展和加强是降雨强度较大的直接原因。