GPT2w模型在中国大陆地区的精度分析

全球气温气压（GPT）系列模型可用于计算全球任意位置的气温、气压和水汽压等各种气象参数,目前国内外广泛使用且精度较高的全球气温气压模型主要为GPT2w模型.本文利用2012—2016年中国大陆地区102个国家气象站实测的气温、气压和水汽压数据对GPT2w模型进行精度分析.结果表明：GPT2w模型的气温误差均值为-0.45 ℃,标准偏差均值为10.04 ℃;气压误差均值为2.05 hPa,标准偏差均值为6.55 hPa;水汽压误差均值为0.11 hPa,标准偏差均值为6.15 hPa.总体而言,GPT2w模型计算出的气温、气压和水汽压值在中国大陆大部分地区具有较高的精度.同时,三种气象参数的精度在中国大陆地区分布不均匀,不同纬度区间存在一定差异且以年为周期均具有明显的季节性.     

"地下水科学与工程"学科形成的历史沿革及其发展前景

人类由逐水而居到凿井取用地下水是人类文明史的一大转折。和地表水相比,地下水具有分布广泛、水质良好、变化稳定、便于利用、不容易受污染等优点,因此它是理想的供水水源。地下水本身既是人类生存不可或缺的重要资源,同时也是一种地质营力、信息载体、生态环境因子和灾害因子。因此开展地下水的形成、赋存、运动规律的研究,以及合理开发、利用的工程技术、布局设计和实施等水文地质研究是一门关系到人类生活、社会需求和发展的重要学科。笔者着重论述了“地下水科学与工程”学科形成的历史是和人类社会的诞生、繁衍和发展紧密相关的。随着科学进步和国民经济的发展,该学科已从原来的基础学科逐渐向应用基础学科和应用学科相结合的方向发展。因此,今后在加强水文地质基础研究的同时,还应该十分重视满足国民经济需求和面向市场应用的研究。最后,从世界面临严重缺水和水污染的现实、科学发展的必然和国际学术组织和学者对地下水学科的重视,以及当前人才市场对该学科人才需求等方面指出,21世纪“地下水科学与工程”学科的发展具有很大的空间和十分广阔的前景。     

一种工业热源提取方法:利用温度特征模板的BP神经网络

针对年尺度热异常数据提取工业热源的方法存在数量和空间精细化程度不足的问题,使用VIIRS Active Fire数据,提出了一种基于温度特征模板的BP神经网络工业热源提取方法。该方法以京津冀及周边地区为试验区,首先,根据工业热源空间聚集性特征,使用OPTICS算法划分热源对象;其次,根据热源的热辐射特征,构建工业热源与非工业热源温度特征模板;最后,以温度特征模板、热源统计特征等作为参数,使用BP神经网络提取工业热源对象。结果表明：① 本文提出的基于温度特征模板的BP神经网络算法的工业热源提取精度达到了96.31%,与时间滤波、逻辑回归方法相比较,工业热源提取精度分别提高了8.45%、7.53%;② 2015—2020年京津冀及周边地区6省市工业热源数量整体减少了27.46%;河北省工业热源对象数量和热异常点数量年均减少了8.06%和7.44%,相对于其他省市减少幅度最大;山东、天津的工业热源集中度分别提高了25.72%、86.64%,说明两地工业转型升级政策取得较显著成效;③ 唐山、邯郸、吕梁和长治4个城市工业热源对象数量占试验区全部的31.37%,为京津冀及周边地区工业热源主要分布城市;临汾、太原等7个城市工业热源聚集程度和能源消耗程度高于其他城市;北京、周口等11个城市工业热源聚集程度和能源消耗程度低于其他城市;④ 2020年1—5月,京津冀及周边地区工业热异常点数量相对于2019、2021年同期保持不变或增加,新冠疫情对试验区工业热源无显著影响;2020年1、2月武汉工业热异常点数量与2019、2021年同期相比数量减少了66.67%以上,2020年3—5月工业热异常点数量低于2019年同期,2020年1—5月新冠疫情对武汉市工业热源影响显著。该研究反映了京津冀及周边地区工业热源发展的现状及趋势,能够为降低能耗和提高第二产业集中度等相关政策的制定与调整提供有价值的参考。     

GNSS水汽层析的约束条件方程变权代数重构算法

基于传统代数重构算法（algebraic reconstruction technique, ART）提出一种约束条件方程变权的代数重构算法(variable weight algebraic reconstruction technique, VWART),利用2019-08香港地区CORS网GNSS观测数据进行实验,选用京士柏探空气象站探空数据进行验证分析。结果表明,相比于传统代数重构算法,变权代数重构算法的精度、稳定性和可靠性均有所提高。以探空数据为例,其RMSE降低20.334%;在不同程度降水条件下,变权代数重构算法反演的垂直水汽廓线分布均优于传统代数重构算法。     

顾及多因子影响的中国区域Tm模型精化研究

利用中国区域2015~2017年探空数据,建立一种顾及地表温度、地表水汽压、高程和纬度的中国区域大气加权平均温度T_m模型（BET模型）。以2018年探空站T_m数据为参考值,分析BET模型精度,并与Bevis模型和GPT3模型进行对比。结果表明,BET模型年均RMSE与bias分别为3.15 K和0.04 K,相比于Bevis模型、1°×1°分辨率的GPT3模型和5°×5°分辨率的GPT3模型,年均RMSE分别降低29.2%、32.8%和39.1%,年均bias分别降低96.4%、96.7%和97.4%,且该模型在中国区域不同高程和纬度上的精度与稳定性优于Bevis模型和GPT3模型。     

高美古与凤凰山水汽含量的统计分析

介绍了利用北京师范大学研制的ＩＲＡ－９３５型红外水汽测量仪对云南丽江高美古天文候选点及昆明凤凰山对比点上空垂直大气水汽积分含量Ｗ０的观察结果,给出了两地Ｗ０的日变化曲线及分布图,并对全年测量数据的统计结果作了分析和讨论。     

中国沙漠和沙地的资源优势与农业发展

人口、粮食、土地之间的矛盾已成为今后我国几十年的主要问题。我国后备土地资源的68%分布在干旱、半干旱地区,其中沙漠和沙地面积辽阔,类型繁多,涉及212个县(旗)、48×106人。我国的沙漠和沙地具备适度开发利用的水资源依托,具有灌溉、雨养和高寒农业等特殊环境,是栽培作物和养殖家畜的集中区,许多尚无饲养或尚无栽培种类可以取代的野生动植物具有独特经济价值和高度的抗性。我国的沙地持续利用技术体系已初步建立,形成了一整套具有中国特色的流沙固定技术,结合各地的具体条件创建了许多成功的区域开发治理模式。沙漠和沙地开发必须摆脱传统的农业利用模式,依靠科技进步,多采光、少用水,结合资源条件、市场需求、投资能力,有计划、有步骤地规模开发。     

地球大气边界层结构和天文视宁度

依据声雷达资料和其他边界层资料讨论了大气边界层结构、地形等对视宁度的影响和有关选址问题．     

高温高压下成矿元素运移聚集模拟实验

通过不同温度和压力下岩块受力变形的模拟实验,证实了岩块受力变形导致成矿元素的迁移和富集,发现了高温高压下不同元素在同一温压条件下和同一元素在不同温压条件下具有不同的迁移和富集规律。实验表明,构造应力对许多内生金属矿产的形成、矿产中成矿元素的分带现象等都具有十分重要的作用。      

组合球形岩溶的中梯视电阻率异常特征

岩溶是水工电法的主要研究目标之一。为探明地下岩溶的发育与分布,对较为复杂的组合球形岩溶地质体,建立了计算其视电阻率的物理数学模型,并采用等效视电阻率迭代法计算沿测线水平方向及垂直测线水平方向上组合球形岩溶的中梯装置的ρｓ值。重点分析了不同组合模式的中梯ρｓ曲线形态特征,并讨论了μ２值变化,测量电极距ＭＮ大小对组合球形岩溶地质体中梯ρｓ异常的影响规律。得出中梯ρｓ曲线对沿测线水平方向的组合球形岩溶地质体分辨能力最强,而对垂直测线水平方向以及铅垂方向的组合球形岩溶地质体,中梯ρｓ曲线无法分辨;μ２值的变化既影响中梯ρｓ曲线异常幅度,也影响其形态;当两个组合球形岩溶地质体之间的距离ΔＸ与ＭＮ之比ΔＸ／ＭＮ≤１／３时,ρｓ曲线会发生畸变,直接影响分辨能力,并会导致错误的解释结果。故ΔＸ／ＭＮ值必须大于１／３,在保证观测精度的前提下,ＭＮ越小越好