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空气湿度的重要性及其测量方法探析
1
作者 刘希林 周能 +4 位作者 李胤演 刘灏彤 晏敏 蒋冬雁 於莹 《气象研究与应用》 2025年第S1期79-82,共4页
分析空气湿度与人们生产生活的相关性,以及空气湿度在多个领域的重要性.对比传统和新型的空气湿度测量方法,探讨测量方式的智能化与集成化趋势,为合理利用空气湿度气象资源开展气象服务和空气湿度测量业务提供参考.
关键词 空气湿度 重要性测量方法 智能化 集成化
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一种低频高灵敏度压电MEMS声接收器设计 被引量：2
2
作者 王登攀 黄晶 +7 位作者 赵德锋 王飞 王露 刘文怡 苗晋威 张立宇 袁宇鹏 胡义东 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期28-31,58,共5页
为了提高低频段的灵敏度,基于ScAlN薄膜设计了一种开缝式低频高灵敏度MEMS声传感器结构,并分析了开缝数量对谐振频率和电压输出的影响规律。制作微机电系统(MEMS)声接收器样品,当谐振频率为29.3 kHz时,在20~30 kHz内测得其最高灵敏度高... 为了提高低频段的灵敏度,基于ScAlN薄膜设计了一种开缝式低频高灵敏度MEMS声传感器结构,并分析了开缝数量对谐振频率和电压输出的影响规律。制作微机电系统(MEMS)声接收器样品,当谐振频率为29.3 kHz时,在20~30 kHz内测得其最高灵敏度高于-60 dB,说明所提出的开缝式结构能在低频段实现高灵敏度。 展开更多
关键词 压电薄膜 微机电系统(MEMS) 声接收器
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不同陆面模式亮温模拟与FY-4A/AGRI观测对比
3
作者 刘炳童 李昕 +2 位作者 李煜斌 秦正坤 刘伟光 《应用气象学报》 北大核心 2025年第3期339-350,共12页
基于WRF模式耦合的3个陆面模式(CLM4、RUC和Noah-MP)提供的地表温度(Ts)预测值,使用CRTM辐射传输模式对2022年4个典型月份(1月、4月、7月和10月)我国东部地区开展FY-4A/AGRI地表敏感通道(通道11~13)亮温模拟试验,旨在评估基于模式不同... 基于WRF模式耦合的3个陆面模式(CLM4、RUC和Noah-MP)提供的地表温度(Ts)预测值,使用CRTM辐射传输模式对2022年4个典型月份(1月、4月、7月和10月)我国东部地区开展FY-4A/AGRI地表敏感通道(通道11~13)亮温模拟试验,旨在评估基于模式不同陆面过程的亮温模拟表现。结果表明:采用Noah-MP时亮温模拟效果最佳,陆面模式对Ts预报的性能差异是导致AGRI亮温模拟日变化特征不同的重要原因之一,陆面模式模拟Ts的差异主要来源于地表吸收太阳辐射、地表感热和潜热通量及土壤热容量的差异。考虑地表发射率对模拟亮温的影响,对比采用不同地表发射率数据集时3个陆面模式的亮温模拟效果,发现不同发射率数据导致的亮温模拟差异小于不同陆面模式间差异,并通过相对敏感性分析揭示Ts是影响东部地区AGRI地表敏感通道亮温模拟的重要因素。 展开更多
关键词 亮温模拟 辐射传输模式 陆面模式 静止轨道卫星成像仪
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基于机器学习的大气边界层高度预测方法研究
4
作者 白嘉怡 魏伟 +1 位作者 张宏昇 车慧正 《大气科学学报》 北大核心 2025年第3期404-416,共13页
大气边界层高度受多种气象因素影响,正确掌握大气边界层高度连续变化和演变规律具有重要意义。为解决传统技术手段获取大气边界层高度存在的时空分辨率低、误差偏大等问题,本研究基于机器学习方法--XGBoost,利用2016年1月—2019年5月北... 大气边界层高度受多种气象因素影响,正确掌握大气边界层高度连续变化和演变规律具有重要意义。为解决传统技术手段获取大气边界层高度存在的时空分辨率低、误差偏大等问题,本研究基于机器学习方法--XGBoost,利用2016年1月—2019年5月北京地区长期的地面气象观测、风廓线测风雷达和探空观测数据进行训练,确定算法模型估算大气边界层高度,预测了2019年6月—2020年5月北京地区大气边界层高度。结果表明:在晴朗的白天,模型预测效果最好,与真实观测存在较高的一致性,相关系数达到0.86;夜间预测效果较差。地表温度、相对湿度、风速是对模型预测结果影响最显著的特征。预测的边界层高度呈现显著日变化,日出之后迅速发展,午后逐渐下降,夜间逐渐达到平稳;春夏季北京地区边界层高度日变化较为显著,可达1 km;秋冬季日变化幅度较小,约为700 m。总体上,XGBoost算法预测边界层高度的能力优于多元线性回归算法和支持向量回归算法。基于机器学习的边界层高度估计和预测方法避免了传统手段设置阈值带来的误差,为边界层高度连续观测和预测提供了新思路。 展开更多
关键词 XGBoost方法 机器学习 大气边界层高度 日变化
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基于堆叠残差时间卷积网络的视频雨量计算方法
5
作者 鄢康 陈华 +2 位作者 周晨 许崇育 李涛 《中国防汛抗旱》 2025年第9期8-15,共8页
为提升“落地雨”监测网密度,给雨水情监测预报“三道防线”(“云中雨”监测预报、“落地雨”实时监测与产汇流预报、“洪水演进”监测与河系预报)提供更精准的数据支撑,充分利用已广泛密布的监控视频网络数据,提出一种利用视频数据的... 为提升“落地雨”监测网密度,给雨水情监测预报“三道防线”(“云中雨”监测预报、“落地雨”实时监测与产汇流预报、“洪水演进”监测与河系预报)提供更精准的数据支撑,充分利用已广泛密布的监控视频网络数据,提出一种利用视频数据的新型降雨量计算方法,充分挖掘降雨视频帧序列中的时序动态特征信息,结合RegNetY骨干网络,建立基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)+堆叠残差时间卷积网络(Temporal Convolutional Networks,TCN))混合架构的降雨计算模型。研究结果表明:模型在雨量筒比测中拟合优度指标R2、NSE和KGE均超过0.976,误差评价指标MAE和MAPE最优达0.799 mm/h和3.79%;堆叠残差TCN结构能有效增强时序特征提取能力,在不同帧图像序列长度条件下均保持稳定的降雨强度计算性能,为高精度降雨监测提供了轻量化技术方案。 展开更多
关键词 降雨视频 雨量监测 TCN RegNetY 残差连接
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皖西南地区E601B型蒸发量日变化及影响因素分析
6
作者 刘立群 王小兰 +2 位作者 郑燕 董方有 方海涛 《海洋气象学报》 2025年第4期116-122,共7页
研究温度对自动气象站蒸发量观测的影响,在气候变化研究以及干旱气象灾害评估领域具有重要意义。利用安庆国家基本气象站(以下简记为“安庆站”)2017年4—11月小时蒸发与气温等数据,进行日变化特征分析。结果表明:(1)安庆站小时蒸发量... 研究温度对自动气象站蒸发量观测的影响,在气候变化研究以及干旱气象灾害评估领域具有重要意义。利用安庆国家基本气象站(以下简记为“安庆站”)2017年4—11月小时蒸发与气温等数据,进行日变化特征分析。结果表明:(1)安庆站小时蒸发量与气温日变化特征相似,均呈现“一高一低”特征,小时蒸发量的极值出现时刻较气温晚3 h。(2)对安庆站蒸发水温观测试验的分析表明,日出后E601B型蒸发桶内水温升高,体积增大,加之业务软件自动蒸发算法设计的影响,导致晴好天气小时蒸发量测量值上午偏小,下午到晚上偏大。根据2个典型升温日观测资料分析,日蒸发量测量结果偏小7%~26%,2次系统性降温过程日蒸发量测量结果偏大15%~19%。(3)皖西南地区安庆、太湖国家基本气象站小时蒸发量与相关气象要素完全相关性分析表明,影响小时蒸发量变化的主要因素为热力因子,10~20 cm浅层地温对小时蒸发量影响最为显著,15 cm地温与小时蒸发量相关性最显著。 展开更多
关键词 小时蒸发量 水温 地温 完全相关系数
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压电技术在雨情监测中的应用研究
7
作者 梅放 陶浩文 +2 位作者 李嘉宁 史黎翔 吴静 《自动化应用》 2025年第18期78-82,共5页
雨量监测是水文学和气象学的核心内容,传统雨量计在测量精度和应用场景上存在一定的局限性,因此社会对小型化、高精度且轻维护的雨量计需求日益增长。以浙江建德的5个水文测站为应用场景,通过开展翻斗式雨量计与压电式雨量计的对比实验... 雨量监测是水文学和气象学的核心内容,传统雨量计在测量精度和应用场景上存在一定的局限性,因此社会对小型化、高精度且轻维护的雨量计需求日益增长。以浙江建德的5个水文测站为应用场景,通过开展翻斗式雨量计与压电式雨量计的对比实验,分析两者在累计降雨量、日降雨相对误差及相关性等方面的表现。结果显示,压电式雨量监测技术具有便携、易于安装等特点,不同站点间的雨量监测存在一定偏差,累计降雨相对误差在-4.39%~-40.06%之间,同站点小雨强度下偏差较大。压电式雨量监测技术具有较好的应用潜力,建议未来进一步优化设备的结构设计及算法,提高测量精度和稳定性,为气象、水文等领域提供更加可靠的数据支持。 展开更多
关键词 雨量计 压电式雨量计 翻斗式雨量计 雨量监测
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榆林市降雨量与蒸散量年际变化特征分析
8
作者 李安林 白琨 《陕西水利》 2025年第1期30-32,35,共4页
利用陕西省榆林市1960年~2019年逐年降水量、温度数据,运用累积距平法和小波分析法,分析榆林市6个区县的降雨量和蒸散量年际变化特征。结果表明:研究时段内,榆林市各区县年均降水量呈现弱上升趋势,降水量、蒸散量的年际变化都很不均匀,... 利用陕西省榆林市1960年~2019年逐年降水量、温度数据,运用累积距平法和小波分析法,分析榆林市6个区县的降雨量和蒸散量年际变化特征。结果表明:研究时段内,榆林市各区县年均降水量呈现弱上升趋势,降水量、蒸散量的年际变化都很不均匀,呈现出较强的突变性。在变化过程中,降水量存在3~6类时间尺度的周期变化规律,43年或44年为第一主周期,蒸散量存在4类或5类时间尺度的周期变化规律,53年、54年或55年为蒸散量第一主周期。 展开更多
关键词 水文学及水资源 特征分析 降雨量 蒸散量
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基于新一代葵花卫星资料的夜间雾识技术在贵阳机场的应用研究
9
作者 唐枫 邓小光 罗娅 《地球科学前沿(汉斯)》 2025年第8期1158-1171,共14页
本研究利用葵花8/9号静止气象卫星2020~2024年高时空分辨率数据,结合贵阳机场地面观测资料,研究适用于山地机场的夜间雾卫星识别技术。通过量化3.9 μm与11.2 μm通道亮温差(BTD3.9-11.2)与能见度的相关性,确定雾识别最佳阈值为−1.12℃... 本研究利用葵花8/9号静止气象卫星2020~2024年高时空分辨率数据,结合贵阳机场地面观测资料,研究适用于山地机场的夜间雾卫星识别技术。通过量化3.9 μm与11.2 μm通道亮温差(BTD3.9-11.2)与能见度的相关性,确定雾识别最佳阈值为−1.12℃,并融合低云剔除算法构建雾区检测模型,准确率达94.2%。通过典型案例验证表明,该技术可精准捕捉辐射雾生消过程,为贵阳机场低能见度天气实时预警提供可靠技术支撑,同时揭示云贵高原复杂地形下阈值本地化的必要性。 展开更多
关键词 葵花卫星 夜间雾识别 亮温差法 ROC曲线
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基于深度学习模型Vit-Bi-LSTM的监控相机在夜间强降雨监测的应用初探
10
作者 王兴 黄浩 +2 位作者 周昂 杨正玮 张崔岩 《暴雨灾害》 2025年第5期592-601,共10页
城市监控相机具有数量多、密度大、传输快的观测优势,为降雨的高时空分辨率观测提供了新的契机。然而,现有监控测雨研究聚焦于对白天降雨的监测,缺少对夜间强降雨的有效测量方法。本文从监控视角出发,分析了夜间降雨视频的时空特征,提... 城市监控相机具有数量多、密度大、传输快的观测优势,为降雨的高时空分辨率观测提供了新的契机。然而,现有监控测雨研究聚焦于对白天降雨的监测,缺少对夜间强降雨的有效测量方法。本文从监控视角出发,分析了夜间降雨视频的时空特征,提出了一种融合Vision Transformer(ViT)和双向长短时记忆网络(Bi-LSTM)的深度学习模型Vit-Bi-LSTM,用于夜间降雨强度等级的自动识别。基于2022—2025年期间收集的41场夜间降雨视频,构建了一个最大雨强达80 mm·h^(-1)的夜间降雨视频数据集,涵盖4500个视频片段,总时长达37.5 h,利用Vit-Bi-LSTM模型对视频数据集开展降雨强度等级识别训练并检验效果。结果表明,基于降雨视频时空特征的联合建模可有效改善降雨识别精度,且采用两层Bi-LSTM结构的Vit-Bi-LSTM模型在自建数据集上取得了最高85.6%的精度表现。Vit-Bi-LSTM对夜间强降雨的实地观测中取得了76.7%的降雨等级识别精度,证明了其在真实环境中的有效性。虽然Vit-Bi-LSTM对小于20 mm·h^(-1)降雨取得了80.7%~90.6%的识别精度,但随着降雨强度的提升,特别是降雨强度大于40 mm·h^(-1)时,精度下降至68.8%~75.0%。 展开更多
关键词 强降雨监测 监控相机 深度学习 时空特征
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风廓线雷达在低空风切变监测与预报中的应用
11
作者 吴楚樵 张荣智 黄海玲 《中国民航飞行学院学报》 2025年第4期52-55,共4页
本文结合浦东机场风廓线雷达,对2023年9月25日浦东机场接收到的一则低空风切变航空器空中报告进行要素分析,并由此探讨了风廓线雷达有别于传统测风方法的优点,其对雷达站上空的风向风速进行高密度、高精度的探测,并通过风羽图、风向风... 本文结合浦东机场风廓线雷达,对2023年9月25日浦东机场接收到的一则低空风切变航空器空中报告进行要素分析,并由此探讨了风廓线雷达有别于传统测风方法的优点,其对雷达站上空的风向风速进行高密度、高精度的探测,并通过风羽图、风向风速图等产品,反映连续时间段内雷达站上空的风向风速变化,对短时间、局地范围内机场的风切变监测和预报有较好的应用。 展开更多
关键词 低空风切变 浦东机场 风廓线雷达
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基于指数雨胞雨衰模型的微波链路雨强反演方法
12
作者 杨涛 沈玉芳 +5 位作者 陈渝青 叶文杰 陈曦 张玉松 涂杰 史晓薇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期11-17,共7页
为了提高微波链路雨强反演的准确性,基于指数雨胞雨衰模型提出了一种新的微波链路雨强反演方法,并利用瑞典哥德堡市21条微波链路和距链路2 km范围内8个雨量站的实测数据,将指数雨胞雨衰模型与传统幂律模型和ITU-R P.530-16雨衰模型进行... 为了提高微波链路雨强反演的准确性,基于指数雨胞雨衰模型提出了一种新的微波链路雨强反演方法,并利用瑞典哥德堡市21条微波链路和距链路2 km范围内8个雨量站的实测数据,将指数雨胞雨衰模型与传统幂律模型和ITU-R P.530-16雨衰模型进行了雨强反演对比。结果表明:指数雨胞雨衰模型在雨强反演方面表现优异,决定系数和纳什效率系数均为0.78,平均绝对误差为0.39 mm/h,均方根误差为0.68 mm/h;与幂律模型相比,指数雨胞雨衰模型在准确度和稳定性方面有显著提升,与ITU-R P.530-16雨衰模型相比也有所改进,特别是在短链路和中小雨的雨强反演中表现出明显的优势,对于进一步提升微波链路雨强反演精度和改善降水监测效果具有重要价值。 展开更多
关键词 微波雨衰 指数雨胞雨衰模型 微波链路 雨强反演 哥德堡市
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基于闪烁仪的热通量反演及MOD16产品校验
13
作者 刘聪 岳恒 +1 位作者 马昕 龚威 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2024年第4期429-439,共11页
大孔径闪烁仪既能够用于区域地面热通量观测,也是测量卫星像元尺度地表热通量的有效工具,利用闪烁仪地表相对真值检验卫星产品的准确性对于卫星产品算法及观测方法改进至关重要。为初步解决卫星产品校验问题,选取河南鹤壁、内蒙古乌兰... 大孔径闪烁仪既能够用于区域地面热通量观测,也是测量卫星像元尺度地表热通量的有效工具,利用闪烁仪地表相对真值检验卫星产品的准确性对于卫星产品算法及观测方法改进至关重要。为初步解决卫星产品校验问题,选取河南鹤壁、内蒙古乌兰察布两处闪烁仪测量站,基于近地面层相似性理论,结合观测气象信息对闪烁仪输出的折射率结构常数进行处理,利用迭代算法计算出感热、潜热通量,并以鹤壁地区涡动相关仪的测量结果作为参考进行准确性验证。进一步在乌兰察布地区利用闪烁仪数据对MOD16A2遥感蒸散发产品中的潜热通量数据进行了地面校验。结果表明闪烁仪的反演结果准确度高,同涡动数据相关性高,且与卫星像元尺度匹配,可以用作卫星产品的地面校验。 展开更多
关键词 潜热通量 大孔径闪烁仪 涡动相关仪 地面校验
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宇宙射线中子法土壤水分监测在不同生态系统雨季的适用性 被引量：5
14
作者 石耀辉 王海龙 +8 位作者 朱永超 吴东丽 丁明明 勾秋磊 侯飙 张全军 刘聪 杨大生 张静 《气象科技》 2024年第1期1-9,共9页
宇宙射线中子法是目前测量中尺度土壤水分的一种新兴方法,通过监测近地表附近中子的数量来监测土壤含水率,理论探测深度12~76 cm。为了评估宇宙射线中子法土壤水分监测在草地、农田和林地3种不同生态系统测量深度适用性和对降水的敏感... 宇宙射线中子法是目前测量中尺度土壤水分的一种新兴方法,通过监测近地表附近中子的数量来监测土壤含水率,理论探测深度12~76 cm。为了评估宇宙射线中子法土壤水分监测在草地、农田和林地3种不同生态系统测量深度适用性和对降水的敏感性。本研究分析了中国气象局自动土壤水分站观测数据和遥感土壤水分监测数据与宇宙射线中子法土壤水分监测数据差异性和相关性。结果显示,宇宙射线中子法土壤水分监测草地0~20 cm效果最优,农田和林地0~30 cm最优;在农田和林地生态系统土壤水分监测结果与自动土壤水分站点差异较小,优于遥感监测;但对于草地生态系统,宇宙射线中子法土壤水分监测结果与遥感监测结果差异比单点自动土壤水分站点监测更小,可能与草地土壤的强异质性有关。宇宙射线中子法土壤水分监测在草地、农田和林地生态系统均可以敏感的响应降水事件,较点尺度自动土壤水分站更易捕捉到区域水分的波动性变化。 展开更多
关键词 宇宙射线中子法 土壤水分 降水 测量深度 适用性
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伊犁河上游流域三种日尺度降水产品性能评估 被引量：4
15
作者 尹瑞琪 李琼芳 +4 位作者 陈启慧 张静芳 张炜 林雍权 方凯悦 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期540-549,共10页
伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品(GPM、ERA5、CHIRPS)在伊... 伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品(GPM、ERA5、CHIRPS)在伊犁河上游地区的精度与不确定性进行评估。结果表明:(1)ERA5的相关性、探测率、错报率最高,其估计的中雨与大雨降水量最准确;GPM的均方根误差最小,探测率、错报率最低;CHIRPS的相对偏差与平均误差最小,其探测率、错报率均介于GPM与ERA5之间,其估计的小雨降水量最准确;三种降水产品估计的暴雨降水量精度均不高,但ERA5要好于GPM与CHIRPS。(2)ERA5的日降水量不确定性介于GPM与CHIRPS之间,信噪比最大;GPM的日降水量不确定性最小,信噪比介于ERA5与CHIRPS之间;CHIRPS的日降水量不确定性最大,信噪比最小。(3)ERA5的日降水质量好于GPM与CHIRPS,可用于伊犁河上游地区降水特征分析;GPM的日降水量不确定性最小,通过系统校正提升其质量的可能性最大。研究成果可为伊犁河上游流域水文模拟与水资源变化分析提供支撑。 展开更多
关键词 降水数据 日尺度 产品性能 伊犁河上游流域
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梅雨降水季节预测的多方法比较 被引量：4
16
作者 李琳菲 杨颖 +1 位作者 朱志伟 王蔚 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期313-329,共17页
基于1961—2000年逐月降水观测资料和全球大气再分析资料,分析了6—7月长江中下游(108°~123°E,27°~33°N)梅雨的时空分布特征。通过观测诊断和数值试验确定了影响梅雨异常偏多的3个前期因子:4—5月平均的西北太平洋... 基于1961—2000年逐月降水观测资料和全球大气再分析资料,分析了6—7月长江中下游(108°~123°E,27°~33°N)梅雨的时空分布特征。通过观测诊断和数值试验确定了影响梅雨异常偏多的3个前期因子:4—5月平均的西北太平洋海平面气压正异常;3月至5月北大西洋海平面气压负变压倾向;1月至4月西伯利亚的2 m温度负倾向。利用这3个具有物理意义的影响因子构建了梅雨季节预测模型,该模型在训练期(1961—2000年)和独立预测期(2001—2022年)均具有显著的预测技巧(相关系数分别为0.79和0.77,均方根误差分别为0.59和0.68)。同时,基于相似的潜在预测因子,对比了利用偏最小二乘回归方法和5种机器学习方法(随机森林、轻量级梯度提升机、自适应提升、类别型特征提升、极端梯度提升)建立的预测模型的技巧。虽然训练期(1961—2000年)偏最小二乘回归和机器学习建模拟合效果更高,但在独立预测期(2001—2022年)上述模型的预测技巧显著降低(相关系数均低于0.44,均方根误差均大于0.93),出现了明显的过拟合问题。本研究强调梅雨的短期气候预测应建立在物理机制基础之上,而使用机器学习方法需谨慎。 展开更多
关键词 梅雨 季节预测 物理经验预测模型 机器学习
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短距离无线微波链路降雨反演模型研究 被引量：1
17
作者 陈渝青 郑鑫 +5 位作者 宋莹 张驰 朱信宇 叶文杰 沈玉芳 杨涛 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期579-586,共8页
利用商用微波链路进行降雨反演是一种新型的降雨监测手段,且随着通信技术的发展,高密度的商用微波链路网络可提供更高空间分辨率的降雨空间反演结果。目前,幂律模型被广泛用于研究微波衰减与雨率的关系,该模型对长度超过1 km的链路反演... 利用商用微波链路进行降雨反演是一种新型的降雨监测手段,且随着通信技术的发展,高密度的商用微波链路网络可提供更高空间分辨率的降雨空间反演结果。目前,幂律模型被广泛用于研究微波衰减与雨率的关系,该模型对长度超过1 km的链路反演精度较高,但在反演短链路(长度<1 km)雨强时出现显著的降雨强度过高估计问题。针对此问题,本文基于ITU-R P.530-16建议书中长期雨衰减公式,建立了雨强反演模型。在瑞典哥德堡地区对该模型进行了验证,并对比分析了本文模型与幂律模型降雨反演结果。结果表明,相比于幂律模型,本文模型在对短链路进行雨强反演时更稳定、精确,确定性系数提升了55.3%,标准化均方根误差下降了76.2%,累计降雨量误差下降了92.4%。本文研究结果为短链路在反演降雨时出现的过高估计问题提供了一个解决思路。 展开更多
关键词 降雨反演 商用微波链路 雨衰 降雨监测 雨强
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结合偏差校正和动态约束线性回归模型的两阶段多源降水数据融合方法 被引量：1
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作者 谢文豪 易善桢 冷创 《地球信息科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期2506-2528,共23页
降水融合技术通过将多种降水数据整合在一起,以获取更准确和更可靠的降水信息。然而,这些降水数据源通常本身存在系统偏差,同时降水表现出显著的时空异质性。为应对这些问题,本文提出了一种偏差校正和降水时空融合相结合的两阶段降水融... 降水融合技术通过将多种降水数据整合在一起,以获取更准确和更可靠的降水信息。然而,这些降水数据源通常本身存在系统偏差,同时降水表现出显著的时空异质性。为应对这些问题,本文提出了一种偏差校正和降水时空融合相结合的两阶段降水融合方法。在偏差校正阶段,采用经验累积分布函数匹配法(ECDF)对降水产品进行偏差校正;在时空融合阶段,先通过动态约束线性回归模型(DCLR)获取时空权重,随后对偏差校正后的降水产品进行加权平均。将本文提出的降水融合方法称为ECDF_DCLR。此外,在时空融合阶段分别使用动态贝叶斯模型平均(DBMA)和简单模型平均(SMA)与偏差校正阶段的ECDF结合,形成对照降水融合方法 ECDF_DBMA和ECDF_SMA,以验证ECDF_DCLR的有效性。将ECDF_DCLR、ECDF_DBMA和ECDF_SMA分别应用于西南地区2005—2017年卫星降水产品IMERG和再分析降水产品ERA5-Land的融合,以地面气象站降水数据作为基准评估融合结果。结果表明:(1) ECDF能有效降低IMERG和ERA5-Land的系统偏差,同时提高它们的精度,两者RB绝对值减小的比例分别为95.5%和99.6%,KGE增加的比例分别为12.7%和41.5%。ECDF还可以增强ERA5-Land的探测降水事件能力(ERA5-Land的CSI增加了7.8%),但对IMERG的影响不大(IMERG的CSI保持0.53不变)。此外,在融合前进行偏差校正是必要的,偏差校正与时空融合相结合生成的降水产品的KGE和CSI分别平均高出只时空融合生成的降水产品的KGE和CSI的11.5%和3.1%。(2) DCLR、SMA和SMA均能有效融合降水产品,3种方法中DCLR降水融合的精度最好,它们提高降水事件探测能力的差异不大。在不同时间尺度、空间尺度和不同海拔等级上,3种融合降水产品的KGE和CSI大都大于或接近最佳数据源的KGE和CSI,它们当中通过DCLR融合的降水产品具有最高的KGE,但它们CSI的差距基本不超过0.01。与地理加权回归相比和带漂移项的克里金相比,ECDF_DCLR的大部分指标表现更好,其KGE和CSI分别至少高出前者的4.3%和1.8%。总之,ECDF与DCLR相结合的降水融合方法能够为西南地区提供更准确的降水数据,给多源降水数据融合领域提供研究思路。 展开更多
关键词 降水融合 偏差校正 IMERG ERA5-Land 经验累积分布函数匹配法 动态约束线性回归模型 西南地区
原文传递
2001–2020年中国广西及东盟区域1 km分辨率降尺度月度降水数据集 被引量：2
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作者 赵宁 邱玉宝 +2 位作者 贾国强 孙希延 傅文学 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2024年第2期34-49,共16页
中国广西及东盟区域位于亚洲东南部,同属亚热带季风气候,降水充沛,洪涝灾害频发,直接影响社会经济活动,高分辨率、高精度降水资料可有效支撑区域水资源、农业、灾害及生态等管理和研究。本研究以2001–2020年全球降水观测计划降水数据(G... 中国广西及东盟区域位于亚洲东南部,同属亚热带季风气候,降水充沛,洪涝灾害频发,直接影响社会经济活动,高分辨率、高精度降水资料可有效支撑区域水资源、农业、灾害及生态等管理和研究。本研究以2001–2020年全球降水观测计划降水数据(GPM IMERG)为因变量,结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)增强植被指数(EVI)、地表蒸散发(ET)、地表温度(LST)、先进星载热发射和反射辐射仪(ASTER)海拔(ELV)等解释变量,引入考虑变量随地理环境影响变化的地理加权回归(GWR)模型,构建空间分辨率为10 km的年尺度模型,经过测试选取验证精度良好的指数核函数。通过回代,基于空间分辨率为1 km的解释变量,构建了2001–2020年中国广西及东盟区域1 km年度降水数据集,并进一步采用比例指数法获得研究区2001–2020年1 km月度降水数据集。采用2001–2020年2679个地面观测站点数据对降尺度数据集进行验证,相关系数、均方根误差和偏差分别为0.792、74.610mm、-0.122%。本数据集能够有效反映1 km分辨率下的降水时空分布及其差异性,可广泛应用于水资源、农业、生态环境、灾害模拟等研究领域。 展开更多
关键词 降水 广西及东盟区域 全球降水观测计划(GPM) 地理加权回归模型(GWR) 核函数
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六盘山雨滴谱降水数据的Z-R关系研究
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作者 马宏 马宁 +4 位作者 曹宁 范彦芳 程晓龙 武雅珍 殷光辉 《宁夏农林科技》 2024年第7期41-45,58,共6页
利用2021年5—10月六盘山站观测的分钟雨滴谱数据,结合六盘山自动气象站观测资料,选择46次降水过程,对六盘山气象站降水的雨滴谱分布、物理特征及雷达反射率因子Z和降水强度R的关系进行分析研究,拟合得到适用于六盘山站降水过程的Z-R关... 利用2021年5—10月六盘山站观测的分钟雨滴谱数据,结合六盘山自动气象站观测资料,选择46次降水过程,对六盘山气象站降水的雨滴谱分布、物理特征及雷达反射率因子Z和降水强度R的关系进行分析研究,拟合得到适用于六盘山站降水过程的Z-R关系。结果表明:Z=175R1.6关系式可以较好地描述六盘山站降水情况,降水强度随着雷达反射率因子增大而增大;当降水强度增大时,估测降水量的误差会随之偏大。利用Z=175R1.6估算的六盘山站的降水量接近自动气象站实测降水量,二者相关性较高。 展开更多
关键词 六盘山站 雨滴谱 雷达反射率因子 Z-R关系
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