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基于小样本学习的水体水利工程智能识别方法研究
1
作者 刘媛媛 刘业森 +3 位作者 俞茜 李敏 李匡 刘舒 《中国防汛抗旱》 2026年第2期1-5,20,共6页
目前,遥感影像中的地物识别主要采用深度学习方法,但该方法依赖于大量高质量训练样本,在训练样本较少的水利工程识别任务中效果有限。针对该问题,引入机器学习技术,在分析与挖掘历史工程样本的基础上,通过将新采集样本与历史样本进行匹... 目前,遥感影像中的地物识别主要采用深度学习方法,但该方法依赖于大量高质量训练样本,在训练样本较少的水利工程识别任务中效果有限。针对该问题,引入机器学习技术,在分析与挖掘历史工程样本的基础上,通过将新采集样本与历史样本进行匹配,实现对新采集工程样本的识别与判定。以水库、河流等地物为例,应用该方法进行识别,结果表明:该方法能够有效识别河流、湖泊及水库等地物,其中河流识别准确率超过95%,水库识别准确率超过81%,且具有计算速度快、识别准确率高的特点。 展开更多
关键词 机器学习 遥感影像 水利工程 地物识别 智能检测
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基于遥感数据的青藏高原典型冰川和湖泊变化分析
2
作者 张秀再 许岱 +1 位作者 杨昌军 张昊 《海洋气象学报》 2026年第1期95-105,共11页
青藏高原作为全球气候变化的敏感区域,其冰川和湖泊变化对气候系统具有重要影响。基于2000—2023年遥感影像数据,选取青藏高原的典型冰川和湖泊,融合归一化差异积雪指数(normalized difference snow index,NDSI)和Glacier-Unet方法提取... 青藏高原作为全球气候变化的敏感区域,其冰川和湖泊变化对气候系统具有重要影响。基于2000—2023年遥感影像数据,选取青藏高原的典型冰川和湖泊,融合归一化差异积雪指数(normalized difference snow index,NDSI)和Glacier-Unet方法提取冰川面积,结合归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)与双极化水体指数(sentinel dual-polarized water index,SDWI)提取湖泊面积。同时,利用相邻气象站的年平均气温和年降水量数据,通过主成分分析定量揭示气温升高通过增强消融作用直接驱动冰川退缩,降水增加则通过增强入湖补给主导湖泊扩张。结果表明:(1)7座典型冰川面积累计减少20.75 km^(2),退缩速率呈现由低纬度向高纬度递减的特征。气温是冰川退缩的主要驱动,不同冰川对气温升高的响应时序与幅度存在差异,但均体现出长期升温背景下消融增强、积累减弱的大趋势。(2)10座典型湖泊呈现扩张趋势,总面积增加757.55 km2,扩张主要集中在中南部内流区湖泊。不同湖泊对降水变化的响应时序与幅度存在差异,但均体现出在长期降水增加背景下补给增强、蒸发与外流相对不足导致面积扩张的大趋势。 展开更多
关键词 青藏高原 遥感 冰川退缩 湖泊扩张 气候驱动
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基于GNSS、ERA5和机器学习的区域天顶对流层延迟校正和大气可降水量预测模型
3
作者 马华锋 李黎 +1 位作者 张志杰 蒙泽华 《地球物理学报》 北大核心 2026年第1期55-68,共14页
天顶对流层延迟(ZTD)是全球导航卫星系统(GNSS)气象学的关键参数之一,在气候研究及气象灾害预警等领域具有重要的应用价值,但部分GNSS站常因设备或网络故障等原因造成GNSS-ZTD时序缺失.虽然基于ZTD模型及再分析资料可以获得任何时间地点... 天顶对流层延迟(ZTD)是全球导航卫星系统(GNSS)气象学的关键参数之一,在气候研究及气象灾害预警等领域具有重要的应用价值,但部分GNSS站常因设备或网络故障等原因造成GNSS-ZTD时序缺失.虽然基于ZTD模型及再分析资料可以获得任何时间地点的ZTD时序,但其精度通常较低.本文利用2020—2022年香港地区18个GNSS站的GNSS-ZTD和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的第5代气候再分析资料(ERA5),首先基于多元线性回归、反向传播神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和极限梯度提升(XGBoost)等算法构建ERA5-ZTD校正模型,插补缺失的GNSS-ZTD历史资料;之后,进一步构建GNSS大气可降水量(PWV)预测模型.结果表明,单因子、三因子、BPNN、RF和XGBoost等算法校正后的ERA5-ZTD均方根误差(RMSE)分别为11.47 mm、11.42 mm、10.67 mm、6.34 mm和5.19 mm,其中XGBoost的校正效果最好.当PWV预报时长分别为1 h、3 h和5 h时,BPNN优于XGBoost和RF,其预测PWV的平均RMSE分别为1.55 mm、2.34 mm和3.04 mm,平均Bias分别为-0.13 mm、-0.13 mm和-0.16 mm. 展开更多
关键词 GNSS ERA5 天顶对流层延迟 大气可降水量 校正 预测
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地磁场微波辐射计遥感机理及影响因素分析
4
作者 王可昕 王振占 王文煜 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期496-510,共15页
基于星载微波辐射计大气遥感的基本原理,深入探讨了地磁场遥感探测的机理,重点分析了地磁场对大气氧气谱线的塞曼效应及其引起的谱线分裂和极化现象.通过对大气氧气分子的塞曼效应进行仿真,采用Stokes参数形式的矢量辐射传输模型模拟了... 基于星载微波辐射计大气遥感的基本原理,深入探讨了地磁场遥感探测的机理,重点分析了地磁场对大气氧气谱线的塞曼效应及其引起的谱线分裂和极化现象.通过对大气氧气分子的塞曼效应进行仿真,采用Stokes参数形式的矢量辐射传输模型模拟了地磁场对微波辐射亮温的响应特性.基于IGRF磁场数据的仿真结果显示,在全球地磁场强度约40μT的变化区间内,产生的亮温变化可达几十K,且亮温变化趋势与全球地磁场强度分布显著相关.进一步仿真了观测角度、频段和磁场强度等参数对全极化辐射亮温的影响.结果表明,亮温对磁场信息的敏感性主要在氧气谱线中心附近的MHz范围内.不同氧气吸收频段由于塞曼分裂谱线特性的差异,其不同极化的辐射亮温表现及其对磁场强度的敏感性各不相同.在61~773 GHz的氧气吸收峰,磁场强度变化敏感性约为2 K/μT.并且,辐射矢量方向与磁场矢量夹角的变化对不同极化状态的亮温特征有显著影响,尤其是T_(3)、T_(4)极化亮温在辐射矢量与磁场矢量平行时信号最强,且T_(4)极化对磁场变化更为敏感.由此可见,未来基于星载微波辐射计的地磁场遥感探测方案设计中,还需综合分析不同参数配置,以选择出最优的探测组合. 展开更多
关键词 地磁场 遥感 微波辐射计 氧气塞曼效应 大气辐射传输
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微波辐射计在重庆江北国际机场一次辐射雾天气中的应用研究
5
作者 伍见军 《自然科学》 2026年第1期124-129,共6页
利用重庆江北国际机场微波辐射计探测的温湿度数据、常规气象资料和机场逐小时观测资料,对2023年12月9日发生在重庆江北国际机场的一次辐射雾天气过程进行了分析研究。主要结论如下:在辐射雾发生前和消散时,跑道视程比能见度数值更高;... 利用重庆江北国际机场微波辐射计探测的温湿度数据、常规气象资料和机场逐小时观测资料,对2023年12月9日发生在重庆江北国际机场的一次辐射雾天气过程进行了分析研究。主要结论如下:在辐射雾发生前和消散时,跑道视程比能见度数值更高;微波辐射计探测的温度,能够大致反映出温度在辐射雾过程中的时空变化特征,对大雾的生消时间有一定指导意义;微波辐射计探测相对湿度,能够准确地反映出辐射雾在发生发展过程中湿度的变化特征以及空间上的分布特征;微波辐射计探测的温度和相对湿度在辐射雾发生前期的特征不明显,对辐射雾的预报提前量贡献有限。 展开更多
关键词 微波辐射计 机场 辐射雾 相对湿度
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地基CO_(2)浓度反演的数据质量控制及快速反演算法
6
作者 李树 杨乐怡 +5 位作者 储小雪 叶松 施海亮 甘永莹 王新强 王方原 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第11期3226-3234,共9页
准确监测大气CO_(2)浓度对气候变化应对至关重要。地基遥感技术可提供高时空分辨率数据,但监测精度受多种因素影响。通过SCIATRAN辐射传输模型模拟不同观测条件下的辐射传输过程,分析先验廓线、光谱分辨率、太阳天顶角(SZA)、相对方位角... 准确监测大气CO_(2)浓度对气候变化应对至关重要。地基遥感技术可提供高时空分辨率数据,但监测精度受多种因素影响。通过SCIATRAN辐射传输模型模拟不同观测条件下的辐射传输过程,分析先验廓线、光谱分辨率、太阳天顶角(SZA)、相对方位角(RAA)、温度、气溶胶光学厚度、边界层湿度对CO_(2)浓度反演的影响,给出地基CO_(2)反演数据质量控制的标准:(1)在观测过程中,根据当日预测的CO_(2)浓度水平采用不同的角度偏移控制标准为高浓度日允许SZA≤1.5°、RAA≤28°;低浓度日将角度偏移限制在SZA≤1°和RAA≤27°范围;(2)在反演过程中,利用实时的温度和压强廓线数据,例如使用欧洲中期天气预测中心发布的ERA5再分析数据集,包括动态更新的温度与压强;(3)采用城市型气溶胶,剔除光学厚度大于0.3、湿度大于80%的数据。结合遗传算法(GA)与Levenb erg-Marquardt(L-M)算法优势提出了一种基于全局-局部协同优化的反演算法(GLSO),并使用GLSO反演方法对EM27/SUN观测数据进行反演,结果表明:相比于L-M方法,GLSO迭代次数减少40%,CO_(2)柱总量偏差从0.85%降至0.80%,XCO_(2)反演结果与TCCON数据的偏差为0.13%,优于L-M算法0.27%的偏差;与GOSAT官方的CO_(2)浓度产品偏差小于1%。 展开更多
关键词 地基遥感 SCIATRAN 敏感性分析 CO_(2)反演
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基于随机森林算法的干旱半干旱区植被物候驱动机制与时滞累积效应研究
7
作者 李瑞平 王莹 +2 位作者 郑和祥 秦子元 侯洪飞 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期86-94,共9页
植被物候作为表征植被对气候变化响应的关键生态指标,其动态变化对干旱区生态系统稳定性具有重要影响。为深入揭示干旱半干旱区植被生长起始期(SOS)对多气候因子的响应机制及时滞累积效应,基于2001—2020年NDVI数据、多源气候数据和SOS... 植被物候作为表征植被对气候变化响应的关键生态指标,其动态变化对干旱区生态系统稳定性具有重要影响。为深入揭示干旱半干旱区植被生长起始期(SOS)对多气候因子的响应机制及时滞累积效应,基于2001—2020年NDVI数据、多源气候数据和SOS数据,构建了融合随机森林(RF)模型、SHAP解释算法、时滞累积分析的综合评价体系。结果表明:气温日较差(DTR)、日平均温度(T_(mean))、云量(CLD)和月总降水量(Pre)的季前长度分别集中在3~4个月(55.6%区域)、1~3个月(60.3%区域)、4~6个月(58.1%区域)和4~6个月(62.9%区域)。Pre是SOS最关键的驱动因子,CLD、DTR和T_(mean)则在特定情境下提供补充调节,并且不同类型气候因子的响应特征存在明显差异,其中T_(mean)与DTR等热量因子以滞后1~3个月、无累积效应为主;Pre、地表土壤含水率(SM)与标准化降水蒸散发指数(SPEI)等水分因子则表现出以当前月和短期累积为主的响应机制;CLD则主要体现为滞后2个月、累积1个月的调控效应。本研究揭示了干旱半干旱区植被物候对多气候因子驱动的响应规律及时滞累积效应,为构建区域尺度的气候-植被交互模型、农业生产布局优化及气候变化下植被动态预测提供了理论依据和方法支撑。 展开更多
关键词 毛乌素沙地 植被物候 气候变化 随机森林 SHAP分析 时滞累积效应
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星载大气气体成分探测激光雷达技术发展与展望
8
作者 张战盈 徐赤东 +2 位作者 徐青山 朱军 丛强 《先进小卫星技术(中英文)》 2025年第5期1-14,共14页
星载激光雷达具有高时空分辨率和高精度的优势,可实时获取全球尺度大气气体成分的三维分布数据。根据使用星载激光雷达探测二氧化碳、甲烷和水汽的分类,系统梳理了国内外主要星载激光雷达任务,详细阐述了星载大气气体成分探测激光雷达... 星载激光雷达具有高时空分辨率和高精度的优势,可实时获取全球尺度大气气体成分的三维分布数据。根据使用星载激光雷达探测二氧化碳、甲烷和水汽的分类,系统梳理了国内外主要星载激光雷达任务,详细阐述了星载大气气体成分探测激光雷达的应用领域、技术参数、系统组成和所处研究阶段,并分析了工作波长、激光能量和激光重复频率等参数的选择情况。最后,对星载大气气体成分探测激光雷达技术进行了展望,给出了中国在探测成分、技术手段和相关器件等方面的发展建议。 展开更多
关键词 星载 大气气体成分 激光雷达 差分吸收 载荷
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基于改进注意力和卷积的高分辨率卫星影像变化检测
9
作者 刘明亮 王帅 +2 位作者 杨志强 刘婷婷 乔振民 《信息记录材料》 2026年第1期193-196,共4页
随着遥感技术的快速发展,快速检测地球表面发生的变化已成为一项重要任务。由此,本文提出了一种基于坐标注意力(CA)机制、密集上采样卷积(DUC)和混合空洞卷积(HDC)的高分辨率卫星图像变化检测方法。在所提出的模型中,采用引入CA机制的De... 随着遥感技术的快速发展,快速检测地球表面发生的变化已成为一项重要任务。由此,本文提出了一种基于坐标注意力(CA)机制、密集上采样卷积(DUC)和混合空洞卷积(HDC)的高分辨率卫星图像变化检测方法。在所提出的模型中,采用引入CA机制的DeepLabV3进行特征提取,依靠CA机制能够捕捉位置信息和通道间的关系,克服特征提取过程中注意力不足的问题。此外,采用HDC可以在扩大感受野的同时缓解网格化效应。同时,通过密集上采样卷积以可学习的方式进行上采样,从而增强细节信息。所提出的方法在建筑物变化监测数据集上进行了实验,结果表明,在精确率、F1值和交并比等指标上均取得了优于同级模型的效果。 展开更多
关键词 卫星图像 变化检测 坐标注意力 密集上采样卷积 混合空洞卷积
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重庆江北国际机场微波辐射计在不同天气条件下探测精度分析
10
作者 伍见军 《气候变化研究快报》 2026年第1期129-138,共10页
把天气条件划分为晴天、阴天、雨天、雾天四类,利用沙坪坝站探空资料、重庆江北国际机场逐小时观测资料作为参考标准,对重庆江北国际机场微波辐射计探测的2023年温湿度数据进行了探测精度分析。结论表明,微波辐射计探测的地面温度在四... 把天气条件划分为晴天、阴天、雨天、雾天四类,利用沙坪坝站探空资料、重庆江北国际机场逐小时观测资料作为参考标准,对重庆江北国际机场微波辐射计探测的2023年温湿度数据进行了探测精度分析。结论表明,微波辐射计探测的地面温度在四种天气条件下差距不大,地面相对湿度在晴天和阴天时明显优于雨天和雾天。探测的高空温度在晴天和阴天平均偏差在−2℃左右,雨天时在2℃左右,雾天时的平均偏差、均方根误差和相关系数在各个高度层波动较大;探测的高空相对湿度,在晴天、阴天和雨天时相对湿度平均偏差和均方根误差都比较接近,平均偏差大致在−10%~10%之间,均方根误差大致在5%~15%之间,雾天表现最差。 展开更多
关键词 微波辐射计 温湿度 天气条件 探测精度
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基于地基微波辐射计的数据一致性检验与降水前兆信号分析
11
作者 蒋伟龙 《气候变化研究快报》 2026年第1期167-172,共6页
基于地基微波辐射计的数据一致性检验与降水前兆信号分析对于提高天气预报的准确性和理解气象过程具有重要意义。本文通过对2023年庐山市地区微波辐射计与无线电探空仪的同步观测数据进行对比,验证了微波辐射计在反演大气温湿廓线、整... 基于地基微波辐射计的数据一致性检验与降水前兆信号分析对于提高天气预报的准确性和理解气象过程具有重要意义。本文通过对2023年庐山市地区微波辐射计与无线电探空仪的同步观测数据进行对比,验证了微波辐射计在反演大气温湿廓线、整层水汽含量(PWV)等关键参数上的精度与可靠性。进一步,本文通过分析PWV和云液态水路径(LWP)的变化规律,揭示了这些物理量与降水事件之间的密切联系,并探讨了微波辐射计在降水前兆信号分析中的应用。研究表明,微波辐射计能有效反映水汽变化及云液态水演变,为短期降水预报提供了重要的物理依据和量化指标。 展开更多
关键词 地基微波辐射计 数据一致性 降水前兆信号 云液态水路径
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基于地基GNSS的湖南大气水汽时空分布特征
12
作者 罗宇 罗林艳 +1 位作者 马琴 高文娟 《山地气象学报》 2025年第1期96-102,共7页
【目的】为进一步了解湖南上空大气水汽精细化特征。【方法】利用湖南2016—2020年72个GNSS/MET测站反演的大气可降水量,分析大气水汽的时空分布和地理分布特征。【结果】湖南GNSS反演PWV与高空气象观测得到的PWV非常接近,可用于湖南省... 【目的】为进一步了解湖南上空大气水汽精细化特征。【方法】利用湖南2016—2020年72个GNSS/MET测站反演的大气可降水量,分析大气水汽的时空分布和地理分布特征。【结果】湖南GNSS反演PWV与高空气象观测得到的PWV非常接近,可用于湖南省大气水汽特征分析。湖南大气水汽总体呈现由南向北逐渐降低的分布型,受海拔影响较明显,水汽低值区均出现在海拔较高的山地地区。湖南大气水汽整体地带性分布和垂直分布特征较明显,与测站的海拔高度和纬度呈负相关,相关系数分别为-0.5170和-0.3063,均通过0.01的显著性水平检验。湖南大气水汽月变化均为“单峰型”分布,月最大值出现在7—8月,月最小值出现在1—2月;受地形和季风的影响,季节性分布特征呈现为夏季水汽资源充沛,春秋季水汽较夏季明显减少,冬季水汽资源相对匮乏。【结论】研究成果可为湖南开展强降水监测预警、云水资源开发、人工影响天气作业等提供重要参考。 展开更多
关键词 大气水汽 GNSS 变化特征 湖南
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基于风云三号卫星组网微波湿度计观测资料的西南涡预报晴空同化初步分析 被引量：1
13
作者 姜祈帆 陈科艺 +2 位作者 希爽 张利红 范娇 《大气科学学报》 北大核心 2025年第1期106-121,共16页
从2008年5月发射FY-3A星到2023年相继发射FY-3G星和FY-3F星,风云三号极轨系列卫星观测网越发完善,使得卫星资料在时间和空间上的分辨率都得到很大提高,促进了我国数值天气预报的发展。西南涡受复杂地形影响而生成于青藏高原东侧700~850 ... 从2008年5月发射FY-3A星到2023年相继发射FY-3G星和FY-3F星,风云三号极轨系列卫星观测网越发完善,使得卫星资料在时间和空间上的分辨率都得到很大提高,促进了我国数值天气预报的发展。西南涡受复杂地形影响而生成于青藏高原东侧700~850 hPa高度,是影响我国夏季暴雨的主要天气系统。本研究基于WRF模式及WRFDA同化系统,利用FY-3C和FY-3D卫星组网微波湿度计观测资料进行晴空同化试验,并探究不同稀疏化设置对预报的影响。结果表明:与星下点分辨率相近的30 km稀疏化设置对于同化和预报的效果最好;同化卫星组网资料优于单个卫星资料,从而改善预报降水落区,降低大量级降水的虚报率,使降水预报准确率得到提高;单独同化FY-3C星微波湿度计资料对湿度场预报的积极影响更大,而单独同化FY-3D星微波湿度计资料对风场的预报改善更好。 展开更多
关键词 西南涡 风云三号卫星 MWHS-2辐射率资料 组网同化 稀疏化设置
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基于GEE优选遥感干旱指数的内蒙古干旱时空特征 被引量：1
14
作者 陈先林 闫志远 +2 位作者 刘全明 李瑞平 张圣微 《干旱区地理》 北大核心 2025年第11期1903-1912,共10页
利用遥感云计算技术科学揭示农业干旱的时空特征对推进生态文明建设和农牧业可持续发展具有重要意义。以内蒙古自治区为研究对象,基于谷歌地球引擎(GEE)利用多源遥感、气象数据构建研究区1982—2021年多种遥感干旱指数年尺度时间序列,... 利用遥感云计算技术科学揭示农业干旱的时空特征对推进生态文明建设和农牧业可持续发展具有重要意义。以内蒙古自治区为研究对象,基于谷歌地球引擎(GEE)利用多源遥感、气象数据构建研究区1982—2021年多种遥感干旱指数年尺度时间序列,对比分析归一化植被供水指数(NVSWI)、作物缺水指数(CWSI)、温度植被旱情指数(TVDI)、植被状况指数(VCI)和温度状况指数(TCI)对农业干旱的表征能力,并基于优选指数分析1982—2021年内蒙古的干旱时空变化特征。结果表明:(1)CWSI对农业干旱的表征能力明显优于其他4种干旱指数。(2)1982—2021年的CWSI总体呈下降趋势,变化不显著区域面积占比77.5%;极显著下降区域面积占比9.4%,而显著上升区域面积占比9.4%。(3)干旱程度自西向东北逐步减轻,其中中旱区域面积比例最高,占比77.55%;其次为重旱和特旱区域,面积占比分别为26.38%和23.07%;轻旱和无旱区域面积比例最低,面积占比分别为18.35%和2.95%。不同气候类型中CWSI与年均标准化降水蒸散指数的相关性具有显著差异,其中冷性草原气候、热夏冬干冷温气候及温夏冬干冷温气候呈极显著负相关(P<0.01),而在其余气候类型区域中相关性不显著。研究结果可为内蒙古农牧业生产和干旱预警提供理论支撑和决策依据。 展开更多
关键词 遥感 干旱指数 作物缺水指数(CWSI) 谷歌地球引擎 内蒙古
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2000-2022年新疆天山地区多源降水融合数据集 被引量：1
15
作者 卢新玉 伏晓慧 +3 位作者 王秀琴 刘艳 火红 王敏仲 《中国科学数据(中英文网络版)》 2025年第1期390-398,共9页
天山山区属于我国典型的高寒山区,被誉为“中亚水塔”,对于新疆乃至中亚地区均具有重要意义。随着遥感技术的进步,利用卫星反演来估算山区降水量已成为一种重要方法,然而,由于山区地形复杂且分布不均,导致了基于卫星反演的降水数据在精... 天山山区属于我国典型的高寒山区,被誉为“中亚水塔”,对于新疆乃至中亚地区均具有重要意义。随着遥感技术的进步,利用卫星反演来估算山区降水量已成为一种重要方法,然而,由于山区地形复杂且分布不均,导致了基于卫星反演的降水数据在精度方面存在不足。针对此问题,本研究开展天山山区多源降水融合数据集研制,以GSMaP卫星降水数据为初始场,结合同期区域内1065个台站的实况日降水数据,发展一种基于最优插值的星地降水产品融合方法,最终生成2000–2022年天山山区逐日融合降水产品集。本数据集在研制过程中对实况数据进行了严格质控,对逐日融合降水数据进行了质量评估,相关系数由0.44提高至0.53(通过0.01水平显著性检验),绝对平均误差由6.3mm d^(-1)下降至5.7mm d^(-1)。本产品集有望为复杂地形区域的水资源管理与高效利用提供坚实的数据支持与科学支撑。 展开更多
关键词 天山山区 多源降水 最优插值 数据集
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考虑遥相关因子的月降水数据偏差校正方法 被引量：1
16
作者 闫宝伟 常建波 +3 位作者 孙明博 古东霖 周学叡 杨东旭 《水科学进展》 北大核心 2025年第1期50-61,共12页
多源降水数据校正对于缺资料地区水文规律的分析及模拟至关重要,当前校正方法对气候要素考虑不足。为此,基于ERA5、ERA5-Land、MSWEP-V2和PERSIANN-CDR多源降水数据集与遥相关因子集,结合XGBoost-SHAP模型进行特征筛选与成因分析,构建基... 多源降水数据校正对于缺资料地区水文规律的分析及模拟至关重要,当前校正方法对气候要素考虑不足。为此,基于ERA5、ERA5-Land、MSWEP-V2和PERSIANN-CDR多源降水数据集与遥相关因子集,结合XGBoost-SHAP模型进行特征筛选与成因分析,构建基于BiLSTM的降水数据偏差校正模型,采用贝叶斯优化(BO)策略寻求模型的最优超参数组合,以进一步提高校正精度。选取汉江上游为研究对象,对多源降水数据进行偏差校正。结果表明:①大气环流类因子是汉江上游降水形成的主要影响因素,北半球副高脊线位置指数的影响最大;②与传统的统计类方法相比,BO-BiLSTM略逊色于表现最优的参数转换法,但可以更加灵活地考虑多个因子的影响;③考虑遥相关因子后,多源降水数据校正的测试期纳什效率系数平均提升了5.4%,均方误差平均降低了24.6%,Kling-Gupta效率系数平均提升了10.5%。研究成果可为数据匮乏地区月降水的高精度估算与延长提供切实可行的技术方案。 展开更多
关键词 月降水 偏差校正 遥相关因子 多源降水数据集 BiLSTM模型
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基于优化温度植被干旱指数的亚热带干旱遥感分析——以鄂渝地区为例 被引量：1
17
作者 张治梅 雷馨雨 吴立新 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation D... 针对中国亚热带地区炎热多雨、地形复杂的自然特征以及植被绿度饱和对干旱遥感监测的限制,采用改进的多光谱植被指数与地表温度(Land Surface Temperature,LST)特征空间,构建优化的温度植被干旱指数(Optimized Temperature Vegetation Drought Index,OTVDI),并以长江中游鄂渝地区为例,利用MODIS地表反射率和LST产品计算OTVDI,分析鄂渝地区2000—2023年干旱演化特征,同时结合海拔与地表覆盖数据探讨该区干旱的时空差异及其成因。结果表明:①OTVDI在鄂渝地区的干旱识别精度为79.6%,显著优于经典TVDI(63.4%);②鄂渝地区春、秋季干旱分别呈现显著减弱和先增强后显著减弱的变化趋势,而夏、冬季干旱变化较平稳;③中部山地因植被优化和地形效应长期较湿润,而东西部低丘与城市聚集区因植被脆弱和人类活动剧烈更易出现干旱现象,沿江平原的水稻种植和灌溉措施一定程度上削弱了植被干旱现象。 展开更多
关键词 亚热带 植被干旱 遥感分析 温度植被干旱指数 优化改进
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紫外通道太阳光度计的大气臭氧柱浓度反演方法研究 被引量：1
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作者 钱聪聪 寻丽娜 +3 位作者 卢慧 吕丁勇 张晶晶 李新 《大气与环境光学学报》 2025年第1期60-68,共9页
在分析Dobson、Brewer和UV-PFR仪器的臭氧反演波段的基础上,采用Pandora全球大气监测网络在相应波段中的数据,利用单差对法和双差对法反演了大气臭氧柱浓度。将这两种方法的反演结果与Pandora自身直接反演获得的大气臭氧柱浓度进行对比... 在分析Dobson、Brewer和UV-PFR仪器的臭氧反演波段的基础上,采用Pandora全球大气监测网络在相应波段中的数据,利用单差对法和双差对法反演了大气臭氧柱浓度。将这两种方法的反演结果与Pandora自身直接反演获得的大气臭氧柱浓度进行对比分析,以寻找臭氧反演的最佳波段。结果表明,单差波长对(318 nm/332 nm)和双差波长对(311 nm/332 nm,318 nm/332 nm)反演获得的结果具有很好的一致性,而与Pandora全球大气监测网络的直接反演值的相对平均差和相对标准差均在1%以内。本研究结果为紫外通道太阳光度计的通道优化和高精度臭氧反演提供了依据。 展开更多
关键词 臭氧柱浓度 单差对法 双差对法 PANDORA
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2025年1月2日宁夏银川4.8级、4.6级地震热红外异常特征分析
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作者 李青梅 李新艳 +3 位作者 杨欢庆 朱鹏涛 马翀之 杨学锋 《地震工程学报》 北大核心 2025年第6期1425-1434,共10页
2025年1月2日宁夏银川城区发生两次地震,带来较大社会影响。为提升区域地震监测能力,基于FY-2E/FY-2G卫星亮温(TBB)和射出长波辐射(OLR)数据,结合小波变换与功率谱相对变化法,分析宁夏银川M_(S)4.8与M_(S)4.6地震及2009年以来鄂尔多斯西... 2025年1月2日宁夏银川城区发生两次地震,带来较大社会影响。为提升区域地震监测能力,基于FY-2E/FY-2G卫星亮温(TBB)和射出长波辐射(OLR)数据,结合小波变换与功率谱相对变化法,分析宁夏银川M_(S)4.8与M_(S)4.6地震及2009年以来鄂尔多斯西缘6次M_(S)≥4.0地震前的热红外异常特征。结果表明:异常演化呈现“显现→扩展→衰减→消散”共性模式;银川地震TBB异常始于2024年8月27日,OLR异常出现于2024年11月22日,二者均于发震前达到峰值;震前约2个月,TBB功率谱显著偏离背景,最大偏离幅度超背景值8倍;鄂尔多斯西缘6次地震亦符合此演化模式,震中多位于异常区边缘断层带,异常峰值后22~94天内发震,且功率谱幅值≥4倍持续时长20~61天。研究成果为区域M_(S)4.0~5.0地震热红外监测提供依据,验证了卫星热红外技术捕捉地震前兆的有效性。 展开更多
关键词 银川地震 静止卫星 热红外遥感 相对功率谱异常
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一种光谱特征增强驱动的机器学习地基红外高光谱云检测方法
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作者 王越 叶函函 +5 位作者 熊伟 王先华 施海亮 李超 程晨 吴时超 《物理学报》 北大核心 2025年第20期183-195,共13页
云是地基红外高光谱仪器探测大气的重要干扰源,有效云检测不可或缺.水汽干扰和高云识别精度低是云检测面临的两个关键挑战.本文利用大气红外光谱探测仪(ASSIST)在云南丽江、西藏自治区墨脱和西藏自治区日土的观测数据,分析了晴空和有云... 云是地基红外高光谱仪器探测大气的重要干扰源,有效云检测不可或缺.水汽干扰和高云识别精度低是云检测面临的两个关键挑战.本文利用大气红外光谱探测仪(ASSIST)在云南丽江、西藏自治区墨脱和西藏自治区日土的观测数据,分析了晴空和有云条件下的光谱特征差异,并据此提出了一种光谱特征增强的机器学习云检测方法.结合同步观测的激光雷达、气象站及全天空成像仪数据,系统评估了该方法在不同相对湿度(RH)和不同云底高度(CBH)条件下的检测性能.实验结果表明:该方法与激光雷达检测结果的一致性高达97.61%.在不同RH条件下,该方法精度均优于使用原始光谱特征的方法,尤其在RH>70%时,对晴空光谱的识别精度提升明显,从86.01%提高至91.89%.同样,在不同CBH条件下,新方法也展现出优于使用原始光谱特征方法的性能,特别在识别3 km<CBH≤5 km的中云和CBH>5 km的高云时,精度提升尤为明显.当3 km<CBH≤5 km时,精度从95.45%提升至98.64%;当CBH>5 km时,精度从87.5%提升至91.67%. 展开更多
关键词 地基红外高光谱 遥感 机器学习 云检测
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