基于太阳能无人艇的海洋气象观测系统及其初步试验

中国沿海地区以及濒临海域经常发生多种灾害性天气,包括大风、暴雨、大雾和海上强对流天气等,原位探测资料的缺乏极大影响了这些天气生消演变规律的深入研究以及预报准确性的提高.为了实现海上自动部署、机动安全和实时的多要素原位探测,研发了一种基于太阳能无人艇的海洋气象水文探测系统,工程样机命名为MWO-Ⅰ(Marine Weat...     

Attribution of trends in meteorological drought during 1960–2016 over the Loess Plateau,China

This study uses two forms of the Palmer Drought Severity Index(PDSI), namely the PDSI_TH(potential evapotranspiration estimated-by the Thornthwaite equation) and the PDSI_PM(potential evapotranspiration estimated by the FAO Penman-Monteith equation), to characterize the meteorological drought trends during 1960–2016 in the Loess Plateau(LP) and its four subregions. By designing a series of numerical experiments, we mainly investigated various climatic factors' contributions to the drought trends at annual, summer, and autumn time scales. Overall, the drying trend in the PDSI_TH is much larger than that in the PDSI_PM. The former is more sensitive to air temperature than precipitation, while the latter is the most sensitive to precipitation among all meteorological factors. Increasing temperature results in a decreasing trend(drying) in the PDSI_TH, which is further aggravated by decreasing precipitation, jointly leading to a relatively severe drying trend. For the PDSI_PM that considers more comprehensive climatic factors, the drying trend is partly counteracted by the declining wind speed and solar radiation. Therefore, the PDSI_PM ultimately shows a much smaller drying trend in the past decades.     

IAP's Solar-Powered Unmanned Surface Vehicle Actively Passes through the Center of typhoon Sinlaku(2020)

The solar-powered marine unmanned surface vehicle(USV) developed by the USV team of the Institute of Atmospheric Physics is a rugged, long-duration, and autonomous navigation vessel designed for the collection of longrange, continuous, real-time, meteorological and oceanographic measurements, especially under extreme sea conditions(sea state 6–7). These solar-powered USVs completed a long-term continuous navigation observation test over 26 days.During this time, they coordinated double-USV observations and actively navigated into the path of Typhoon Sinlaku(2020) before collecting data very close to its center during the 2020 USV South China Sea Typhoon Observation Experiment. Detailed high temporal resolution(1 min) real-time observations collected by the USV on the typhoon were used for operational typhoon forecasting and warning for the first time. As a mobile meteorological and oceanographic observation station capable of reliable, automated deployment, data collection, and transmission, such solar-powered USVs can replace traditional observation platforms to provide valuable real-time data for research, forecasting, and early warnings for potential marine meteorological disasters.     

“一带一路”沿线国家气象服务的供需协调度分析

基于2011—2020年“一带一路”沿线国家气候风险、灾损情况、经济水平,以及市场环境等方面数据资料,从气象服务供需视角,构建气象服务供需协调度指标体系,采用熵值法和协调度耦合模型量化分析沿线国家气象服务的需求、供给及供需均衡水平。结果表明,灾情指标和人口密度指标能较好地表征需求和供给水平;南亚的印度、巴基斯坦、孟加拉和东南亚的菲律宾等国家的气象服务需求相对较高;供给指数相较需求指数更加稳定;均衡指数在研究期内的波动范围变化不大,但是空间分布格局变化较大;沿线印度、新加坡和孟加拉三国的均衡性上升趋势最为显著。     

我国风云极轨气象卫星及应用进展

我国风云极轨气象卫星数据,目前已经被应用在天气预报、气候预测、自然灾害、环境监测、科学研究等多个重要领域,为我国国民经济建设、国防建设、防灾减灾和全球许多国家的经济发展做出了重要贡献.本文介绍了我国风云极轨气象卫星的发展历程,重点阐述了目前风云极轨气象卫星在卫星数据预处理、定量产品反演、卫星资料同化等方面的应用研究进展...     

基于消息通知机制的国省数据共享系统的设计与实现

为解决卫星广播传输缺陷及省级用户获取临省实时观测资料和实况分析产品等迫切的业务需求,设计并实现了基于消息通知机制的国省数据共享系统。系统基于RabbitMQ的消息机制进行业务和数据资源的整合及集成,采用多层体系架构,满足基于地面宽带的数据快速有序下载和卫星广播数据补调等国省数据共享需求,支持大容量多种数据的高速传输,支持HTTP、FTP、SFTP等多种数据传输协议。系统已经上线提供服务,实现智能网格、多源融合实况分析等25种气象资料的国省数据共享,月平均共享数据量达6.3 TB,且建立全流程监视,有效保障数据共享的时效性。     

典型气象条件下城市热岛效应逐时变化特征

本文基于上海市典型城市和乡村站2017年逐时气象观测数据,详细分析和深入阐述了晴朗微风、大风、强降水和极端高温等典型气象条件下城市热岛强度逐时变化特征。通过分析上海市微风和极端高温等气象事件长期变化趋势,讨论了城市热岛效应未来变化趋势。伴随日出日落,年平均和微风晴朗条件下城市热岛强度呈现出快速降低—稳定低值—快速增加—稳定高值周期性昼夜变化特征,其中微风晴朗条件下城市热岛强度日内变化可高达7℃,而大风、强降水和高温等极端事件下城市热岛强度呈现出不一样的逐时变化特征。随着风速降低和气候变暖,过去40 a上海市微风和极端高温天气日数呈现快速增加趋势,其势必会加剧上海市城市热岛强度及其不利影响。     

顾及地理-语义动态的城市热点预测框架

城市热点时空预测是城市管理和智慧城市建设的一项长期而富有挑战性的任务。准确地进行城市热点时空预测可以提高城市规划、调度和安全保障能力并降低资源消耗。现有的区域级深度时空预测方法主要利用基于地理网格的图像、给定的网络结构或额外的数据来获取时空动态。通过从原始数据中挖掘出潜在的自语义信息,并将其与基于地理空间的网格图像融合,也可以提高时空预测的性能,基于此,本文提出了一种新的深度学习方法地理语义集成神经网络(GSEN),将地理预测神经网络和语义预测神经网络相叠加。GSEN模型综合了预测递归神经网络(PredRNN)、图卷积预测递归神经网络(GCPredRNN)和集成层的结构,从不同的角度捕捉时空动态。并且该模型还可以与现实世界中一些潜在的高层动态进行关联,而不需要任何额外的数据。最终在3个不同领域的实际数据集上对本文提出的模型进行了评估,均取得了很好的预测效果,实验结果表明GSEN模型在不同城市热点时空预测任务中的推广性和有效性,利用该模型可以更好地进行城市热点时空预测,解决一系列如犯罪、火灾、网约车预订等等现代城市发展中亟需解决的相关问题。     

基于随机森林模型的中国中老年人群HDL-C环境影响因素研究

高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）可以有效促进人体内胆固醇的代谢外排,其水平的高低与患心血管疾病的风险呈负相关关系,是心血管疾病的预防与保护因素。厘清我国中老年人群HDL-C水平的地理分异特征及环境影响因素,对我国心血管疾病防治工作的开展有重要意义。论文基于中国中老年人纵向追踪调查,利用全局空间自相关、冷热点分析等方法阐释中国中老年人群HDL-C水平的空间分异特征及变化趋势,同时对比引入随机森林回归模型及多元线性回归方法探讨HDL-C水平空间分布的环境影响因素及其指示作用。结果表明：中国中老年人群HDL-C水平表现为女性高于男性、农村高于城镇,具有明显的地域差异性,整体呈现出“北低南高,中间过渡”的分布格局,且北方出现了以内蒙古、河北、辽宁为代表的低值聚集区,南方出现了以广东、广西、云南为代表的高值聚集区;SO2、NO2、降水、气压、PM10和PM2.5是影响中老年人群HDL-C水平差异分布的主要环境因素,其中高浓度的空气污染物是造成HDL-C值较低的危险因素,充沛的降水和低压环境是防治HDL-C值较低的保护因素。因此,今后关于HDL-C血脂异常防控工作在全国各地应注重其空间分布规律,重...     

低空无人机的倾斜摄影测量技术在城市轨道交通建设中的应用

智慧地铁的建设需要三维模型的支撑,运用倾斜摄影测量技术,结合三维可视化技术,为智慧地铁提供了三维数据支撑,推动了全生命周期智慧地铁建设的全面发展。本文旨在以雄安新区城市轨道交通R1线为研究区,对其沿线85 km进行了无人机航飞工作,通过数据处理获取了沿线三维实景模型,并对模型成果精度进行了详细对比。结果表明,此次倾斜摄影测量成果满足1∶500比例尺要求。此外,还对倾斜摄影测量技术在城市轨道交通建设中的相关应用进行了介绍,为城市轨道交通建设工作由二维向三维转变开拓了新的方向。