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基于MODIS数据和气象观测数据的气温空间插值方法比较 总被引：2，自引：0，他引：2
本文以福建省福州市为研究区域,利用MODIS影像数据反演福州市地表温度;同时利用相同时间的福州市及其周边的32个气象站日平均气温数据,结合数字高程模型（DEM）中提取出的地形因子,研究温度与经度、纬度、海拔高度等的相关关系,提出了福州市地形因子与气温相关模型,利用该模型插值得到福州市的地表温度;再利用气温垂直递减规律进行插值得到地表温度。对比3种结果可知,对于气象数据容易获得,气象站点较多且均匀分布在研究区时,利用气象数据插值地表温度较快,但计算结果比实际值略高;对于气象数据不易获得或站点较少时,可以用影像数据来反演地表温度,其精度受提取参数的精度的制约,在参数使用正确情况下比插值方法反演精度高。 相似文献
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基于GIS的日照市气温分布式模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
地表气温分布受多种因素的影响,尤以海拔高度和地形最为显著。以山东省日照市为例,利用1?5万DEM数据,借助研究区及周边6个气象站点1971-2000年的气温资料,运用ARC/INFO软件对气温数据进行样条函数法内插后,通过气温直减率法和辐射差值与温度的相关关系对内插结果进行海拔高度和地形的订正,得到研究区实际地表温度空间分布图,为日照市农业实践活动提供气温空间分布资料。 相似文献
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基于空间信息的烤烟种植适宜性 评价与轮作规划 总被引：3，自引：1，他引：2
基于遥感计算的气温和土壤水分及DEM计算的太阳辐射等地表参数代替站点观测数据,采用100m×100m栅格和适宜性评价指数对泸西县的烤烟种植适宜性进行评价,分析其空间分布规律。在此基础上,进行了烤烟的烟田轮作规划与核查监督。研究表明,泸西县的烤烟种植最适宜区的耕地利用率偏低,仅为28.1%,尚有2165ha的最适宜耕地有待开发利用。烤烟轮作率虽然逐年增长,最高也仅为63.7%,离95%的目标轮作率仍存在较大差距。适宜性评价时,利用遥感和DEM计算的地表参数代替观测站点的插值数据,能获得可靠的数据支持,弥补因观测站点缺失而导致的数据失真。基于空间信息的轮作规划与核查监督,可有效改善烤烟轮作率,提高烤烟的质量和产量。 相似文献
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东北冻土区MODIS地表温度估算 总被引：1，自引：0，他引：1
《地理研究》2017,(11)
地表温度作为重要的地表参数是驱动土壤热状态的主要因子,对冻土分布和活动层厚度变化的研究具有重要意义。常规方式获取地表温度数据往往来自气象站点监测,范围小且不连续。NASA官网提供的MOD11A1地表温度产品可以提供大范围地表温度数据,但在冬季由于对云与雪的混淆导致大量的数据缺失,影响该产品在东北冻土区的使用。根据对东北冻土区植被、裸土、水体、积雪等常见下垫面状况的遥感分类结果,利用劈窗算法反演2006年四幅少云或无云的MODIS1B卫星影像,并分别以气象站实测数据和MODIS温度产品进行验证和对比分析。结果表明:该方法得到地表温度结果与气象站点实测数据误差较小,平均绝对误差仅为1.24℃。且可根据分类情况较好的得到积雪区域地表温度的空间分布状况,与地表温度产品的一致性较高,弥补地表温度产品因为云和积雪的混淆所导致的数据缺失,得到较为完整的地表温度空间分布数据。 相似文献
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基于GIS的定位观测数据空间化 总被引：20，自引：3，他引：17
属性数据空间化是当前GIS领域的前沿问题之一。在对中国624个气象站多年平均气温数据空间化过程中,通过使用30秒分辨率的数字高程数据,把气温分解为受经纬度、海拔高度影响的规律性成分和受其它因素影响的非规律性成分两部分,并分别用多元回归和反距离权重内插方法对二者实施空间化,最后将空间化结果进行合成得到基于栅格的中国多年平均气温分布数据。该数据既能反映气温在空间上的宏观变化,又能反映气温在局部地区的微观变化。该方法可供其它类型观测数据空间化、特别是在观测站点稀疏的情况下参考和借鉴。 相似文献
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中国高分辨率温度和降水模拟数据的验证 总被引：17，自引：3，他引：17
PRISM模型是一种基于地理特征和回归统计方法生成气候图的模型。基于中国及其周边国家地区2450多个气象台站观测数据,以PRISM模型模拟生成了中国2.5′×2.5′(≈4～5km)逐月温度和降水数据。利用独立于模拟数据的中国生态系统研究网络18个野外观测站的长年气候观测数据,检验了PRISM模型的模拟结果,表明PRISM模型较好地模拟了我国温度和降水的空间分布及季节变化,除了在高山和亚热带地区由于地表覆盖和局部地形的差异影响模拟结果,其模拟值与实测值之间的趋势线同1∶1线基本一致,具有显著相关关系,其中降水效果略差 相似文献
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DEM内插方法与可视性分析结果的相似性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以实际采样的散点数据为原始数据,利用反距离权、样条函数、克里格、自然邻点内插、TIN内插5种内插方法生成规则格网DEM,并对其可视性分析结果进行对比分析和相关分析,揭示不同内插方法对可视性分析结果的影响规律和可视性分析对内插方法的敏感程度。结果表明,可视性分析对内插方法比较敏感,不同的内插方法会得到不同的可视性分析结果,其中相关程度最强的是样条函数内插和克里格内插、自然邻点内插和TIN内插。 相似文献
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站点密度对泥石流当日雨量和前期有效雨量计算的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
研究气象站点密度在当日雨量和前期有效雨量因子内插中的影响程度,对提高对这2个因子的内插精度有重要的意义。本文针对我国东南地区87个泥石流灾害点和207个站点的降水资料,建立站点密度在5%~100%间变化的空间采样方案,采用反距离加权法(IDW)计算不同站点密度下泥石流灾害点的当日雨量和前期有效雨量。利用分位数方法对站点密度与当日雨量和前期有效雨量的关系进行分析,结果表明:诱发泥石流灾害的当日雨量和前期有效雨量的内插值,均随着气象站点密度的降低呈减少趋势;前期有效雨量的内插值相对于当日雨量的内插要稳定一些。在站点密度大于5%的情况下内插的前期有效雨量可以保持60%以上的雨量值,而当日雨量只大于30%。 相似文献
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基于DEM的新疆降水量空间分布 总被引：6，自引：2，他引：4
降水量是构成生态系统的重要气候参数之一。然而,由于降水量观测站布设的局限性,如站点稀少,空间分布不均匀等,绝大多数空间位置上的降水数据无法获得,估算降水量的空间分布难以得到理想的结果。地形特征对降水量空间分布的影响非常重要,通常利用降水量与地形因子之间的相关关系评估降水量的空间分布。近年来,GIS技术中数字高程模型的引入和精确的地形分析能力大大提高了降水量空间分布研究的准确性,已成为降水量空间分布研究的重要手段之一。利用GIS技术建立了新疆降水量的空间分布模型,其中,地理和地形因子的选取来自1 km×1 km的DEM数据,主要包括经度、纬度、海拔高度以及不同范围内不同方向上的最小和最大海拔高度等。此外,降水量资料来自1971-2005年新疆131个降水量测站(包括气象站和水文站),其中,112个站点的资料用于建立模型,剩余的19个站点的资料用于验证模型,研究结果表明模型是合适的,验证的模拟值与实际值之间的相关系数分别为在0.787 0~0.926 3之间,夏季较好,冬季较差。在新疆这个地形复杂的区域,利用GIS技术建立模型研究降水量的空间分布,对于研究新疆降水资源、农业气候资源区划以及生态环境变化等有一定的实际意义。 相似文献
11.
复杂地形山区降水格局在多种地形要素的综合影响下呈现出显著异质性特征,弱化了降水站点观测资料的空间代表性,限制了遥感及再分析产品的适用性及传统插值方法的准确性。常用的PRISM降水插值算法通过提取并权重化地形要素,借助加权最小二乘算法对降水站点观测数据进行空间插值,被广泛应用于降水产品制备。本文针对PRISM算法对中小地形地貌刻画能力不足的问题,在解析影响复杂地形降水模式的地形要素的基础上,改进了PRISM的地形要素计算与权重化过程,同时,考虑到实际日降水量的随机性,将改进后的PRISM嵌入到“平均态日降水—比值”插值框架,构建了适用于复杂地形的日降水插值算法MPRISMR。随后,以具有复杂地形特征的元江流域为例,通过交叉验证及与ERA5-Land和TRMM_3B42降水产品的对比分析,发现该算法具有较高的准确性与可靠性。结果表明,在元江流域23个气象站点上,MPRISMR的插值结果与观测值的相关系数、相对偏差的中位数分别为0.72、0.98%,总体上优于ERA5-Land和TRMM_3B42日降水产品。另外,MPRISMR插值结果的精度随时间变化更小,更为稳定。最后,研究基于MPRISMR制备了空间分辨率约3 km的元江流域日尺度降水格网数据。本文可为复杂地形的陆面模式或流域水文水质模型提供高精度降水驱动场数据产品,从而支持流域可持续管理决策。 相似文献
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基于PRISM和泰森多边形的地形要素日降水量空间插值研究 总被引：25，自引：5，他引：20
以黑河流域河西走廊中段地区为例,利用该研究区年、月降水与地形间较强的相关性特点,在PRISM方法的基础上对该地区日降水量进行了空间插值计算。文章提出了以月降水量的PRISM空间插值结果为该月逐日降水空间分布的参考本底,利用泰森多边形方法确定空间日降水的概率,从而实现黑河流域河西走廊中段地区日降水的空间制图方法,并对该方法得到的日降水时空数据集进行了误差分析和评估。分析结果表明,这一方法简单可靠,满足分布式水文模型或相关陆表过程分布式模拟对分布式日降水数据时空精度的要求。 相似文献
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We present a neural network approach to invert surface wave data for a global model of crustal thickness with corresponding uncertainties. We model the a posteriori probability distribution of Moho depth as a mixture of Gaussians and let the various parameters of the mixture model be given by the outputs of a conventional neural network. We show how such a network can be trained on a set of random samples to give a continuous approximation to the inverse relation in a compact and computationally efficient form. The trained networks are applied to real data consisting of fundamental mode Love and Rayleigh phase and group velocity maps. For each inversion, performed on a 2°× 2° grid globally, we obtain the a posteriori probability distribution of Moho depth. From this distribution any desired statistic such as mean and variance can be computed. The obtained results are compared with current knowledge of crustal structure. Generally our results are in good agreement with other crustal models. However in certain regions such as central Africa and the backarc of the Rocky Mountains we observe a thinner crust than the other models propose. We also see evidence for thickening of oceanic crust with increasing age. In applications, characterized by repeated inversion of similar data, the neural network approach proves to be very efficient. In particular, the speed of the individual inversions and the possibility of modelling the whole a posteriori probability distribution of the model parameters make neural networks a promising tool in seismic tomography. 相似文献
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基于站点观测数据的气温空间化方法评述 总被引：1，自引：0，他引：1
基于统计学的插值方法是地理学、生态学领域研究气温空间化的主要方法之一,对获取精细化气温数据进行生态模拟具有重要意义。结合国内外气温空间插值的主要研究成果,对常用气温空间化方法进行了归纳、对比,探讨各种方法的适用性和不足之处,从而为涉及气温空间化的具体研究提供一定的参考,并探讨了各类方法优化的方向。不同方法的对比分析结果表明:各种气温空间化方法各有所长,在具体的应用中都取得过较好的效果,但并不存在普适性的方法,在实际应用时必须针对研究区域具体的地理特征进行方法适用性验证或对各类方法中的具体参数进行改进,才能实现区域气温的空间最优化模拟。根据气温场的物理分布特征,结合GIS技术,考虑地形等更多的相关因子以提高气温分布微观细节的模拟精度是未来重要的发展趋势。 相似文献
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Max Lu 《The Professional geographer》2013,65(3):466-468
Landing a rescue helicopter in a wilderness environment, such as Yosemite National Park, requires suitable areas that are flat, devoid of tree canopy, and not within close proximity to other hazards. The objective of this study was to identify helicopter landing areas that are most likely to exist based on available geographic data using two GIScience methods. The first approach produced an expert model that was derived from predefined feature constraints based on existing knowledge of helicopter landing area requirements (weighted overlay algorithm). The second model is derived using a machine learning technique (maximum entropy algorithm, Maxent) that derives feature constraints from existing presence-only points; that is, geographic one-class data. Both models yielded similar output and successfully classified test coordinates, but Maxent was more efficient and required no user-defined weighting that is typically subject to human bias or disagreement. The pros and cons of each approach are discussed and the comparison reveals important considerations for a variety of future land suitability studies, including ecological niche modeling. The conclusion is that the two approaches complement each other. Overall, we produced an effective geographic information system product to support the identification of suitable landing areas in emergent rescue situations. To our knowledge, this is the first GIScience study focused on estimating the location of landing zones for a search-and-rescue application. 相似文献
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An important aim of modern geostatistical modeling is to quantify uncertainty in geological systems. Geostatistical modeling
requires many input parameters. The input univariate distribution or histogram is perhaps the most important. A new method
for assessing uncertainty in the histogram, particularly uncertainty in the mean, is presented. This method, referred to as
the conditional finite-domain (CFD) approach, accounts for the size of the domain and the local conditioning data. It is a
stochastic approach based on a multivariate Gaussian distribution. The CFD approach is shown to be convergent, design independent,
and parameterization invariant. The performance of the CFD approach is illustrated in a case study focusing on the impact
of the number of data and the range of correlation on the limiting uncertainty in the parameters. The spatial bootstrap method
and CFD approach are compared. As the number of data increases, uncertainty in the sample mean decreases in both the spatial
bootstrap and the CFD. Contrary to spatial bootstrap, uncertainty in the sample mean in the CFD approach decreases as the
range of correlation increases. This is a direct result of the conditioning data being more correlated to unsampled locations
in the finite domain. The sensitivity of the limiting uncertainty relative to the variogram and the variable limits are also
discussed. 相似文献
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E.G. Paredes M. Amor M. Bóo J.D. Bruguera J. Döllner 《International journal of geographical information science》2016,30(6):1095-1116
Hybrid terrain models combine large regular data sets and high-resolution irregular meshes [triangulated irregular network (TIN)] for topographically and morphologically complex terrain features such as man-made microstructures or cliffs. In this paper, a new method to generate and visualize this kind of 3D hybrid terrain models is presented. This method can integrate geographic data sets from multiple sources without a remeshing process to combine the heterogeneous data of the different models. At the same time, the original data sets are preserved without modification, and, thus, TIN meshes can be easily edited and replaced, among other features. Specifically, our approach is based on the utilization of the external edges of convexified TINs as the fundamental primitive to tessellate the space between both types of meshes. Our proposal is eminently parallel, requires only a minimal preprocessing phase, and minimizes the storage requirements when compared with the previous proposals. 相似文献
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快速城镇化及经济发展背景下,我国建设用地扩展特征明显,建设用地扩展驱动力研究可为政府制定土地利用管控策略提供依据。采用文献分析法、归纳法,对已有研究成果进行了综述,综合分析表明：已有研究存在理论体系不健全;驱动因子遴选缺乏科学性;尺度界定不清晰;数据获取口径不一,遥感数据与统计数据不匹配;研究方法存在一定缺陷等不足与弊端。从人类与环境相互作用的系统观视角出发,加强学科交流,构建完整理论体系框架;注重驱动因子遴选的整体性、层次性、动态性、差异性;构建揭示空间异质差异的非线性模型,创建对模型可靠性和科学性进行检验方法;将数学模型方法、数据库技术和3S技术结合起来,创新研究方法;规范数据获取口径;加强时空尺度的敏感性研究;建设用地扩展对自然、社会经济反馈机制等方面进行了展望,以期为建设用地扩展驱动力进一步研究提供借鉴。 相似文献