Improvement of spatial interpolation accuracy of daily maximum air temperature in urban areas using a stacking ensemble technique

ABSTRACT

The reliable and robust monitoring of air temperature distribution is essential for urban thermal environmental analysis. In this study, a stacking ensemble model consisting of multi-linear regression (MLR), support vector regression (SVR), and random forest (RF) optimized by the SVR is proposed to interpolate the daily maximum air temperature (T_max) during summertime in a mega urban area. A total of 10 geographic variables, including the clear-sky averaged land surface temperature and the normalized difference vegetation index, were used as input variables. The stacking model was compared to Cokriging, three individual data-driven methods, and a simple average ensemble model, all through leave-one-station-out cross validation. The stacking model showed the best performance by improving the generalizability of the individual models and mitigating the sensitivity to the extreme daily T_max. This study demonstrates that the stacking ensemble method can improve the accuracy of spatial interpolation of environmental variables in various research fields.     

青藏高原近50年来气温的年代际变化

根据青藏高原及周边地区一百多个气象台站的月平均气温资料,利用统计方法,分析了近50年来气温的年代际变化。结果表明：整个高原地区温度变化可分为6个不同的区域。在时间演变上可划分出相对高温时段(1963年以前)、相对低温时段(1963—1987年)和另一个相对高温时段(1987年以后)。还从天文因素、地球系统各圈层及气候系统内各因子相互作用和相互制约出发,探讨了引起高原气候变化的可能原因。     

上海热浪与健康监测预警系统

用1989～1998年上海逐日4次气象观测资料,应用美国特拉华大学的SSC天气分类方法确定逐日天气类型,形成了10年逐日天气类型日历。并通过天气类型与死亡率的对比分析,确定MT+类型是上海地区形成热浪的“侵人型”气团,是具有最高死亡率的天气类型。采用逐步回归方法建立了MT+类型下因受热浪侵袭而超正常死亡数的回归方程。在此基础上建立了上海热浪与健康监测预警系统。通过1999年气象和死亡实况资料检验,系统对热浪及因此引起的死亡具有较好的监测和预警效果。     

我国北方地区雷电活动的时空特征

利用地闪定位仪（ＤＦ）探测了我国大兴安岭（东北地区）和北京地区的雷电活动。文中详细分析了地闪的空间分布,并讨论了不同地区各雷电参量的时间变化规律。两地区雷电活动的季节变化与日变化均有较大差异。这些差异的产生可能与本地区的天气背景及地理特征有密切的联系。要较深入地了解上述差异产生的可能原因,将雷电活动与天气因子的给合讨论是必需的。     

三峡库区城镇居民地移民迁建分布规律的分析与应用

针对三峡库区移民安置规划中的实际需求,本文以三峡库区秭归县为例,分析了居民地空间分布类型、规律,并结合人口空间化模型,对研究结果的应用作了探讨,进而对居民地空间分布规律进行了验证。     

关于建设省级地理空间数据交换中心的思考

省级地理空间数据交换中心是国家空间信息基础设施建设的核心内容之一。本文针对现阶段在我国建设省级地理空间数据交换中心的问题，分析了其基本建设内容，提出了需解决和应用的关键技术。     

基于ArcGIS Engine的地理信息数据库管理系统设计与实现

随着社会的发展,空间信息在国土、规划等各领域的应用越来越广泛,且其容量也呈几何级增长,如何安全高效地管理、分发空间数据,成为深入应用地理信息系统功能的必要前提。本文以作者实际工作为基础,介绍了利用ESRI公司最新产品ArcGIS Engine开发包设计实现地理信息数据库管理系统的具体方法。     

发达国家空间信息共享与服务及启示

提高信息的共享与服务水平是一个国家迈向信息社会与服务型社会的重要举措,而空间信息共享与服务在其中占据十分重要的位置。许多发达国家在这方面走在前列,并在其经济社会发展中发挥着重要的作用。本文作者在对国外空间信息共享与服务进行分析比较研究的基础上,根据我国实际情况提出了关于空间信息共享与服务的体会和意见。     

矿产资源管理信息系统设计与开发

基于GIS的矿产资源管理信息系统采用地理信息系统(GIS)技术、SQL Server数据库技术以及网络技术,实现了矿产资源信息图形数据与属性数据统一管理,为矿产资源管理工作提供了现代化的科学管理手段和决策支持。本文介绍了系统的设计与实现、系统包含的工作模块、各个模块的功能结构以及采用的技术特点。     

基于空间信息网格（SIG）的矿产资源评价

随着GIS的普及和深化,空间信息的大数据量、高复杂性和难共享的问题对其研究和应用提出了新的挑战.空间信息网格(Spatial Information Grid,SIG)作为创新性的网络空间信息基础设施和技术体系,为解决这些问题提供了新的契机.本文在给出SIG基本定义和基本特征的基础上,就如何实现基于SIG的矿产资源评价进行了有益的探索和实践,并取得了很好的效果,为矿产资源评价提供了新的方法和思路.