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土壤温度是地球科学研究中的重要物理量。在陆-气相互作用研究中,土壤温度不仅影响土壤内部的物理、生物、化学过程,而且对陆-气之间能量和物质交换起重要作用。随着可获取的相关数据越来越丰富,机器学习方法已经被越来越多的研究人员引入到土壤温度预估中,在很多任务中已经超过了统计模型、物理模型的性能。本文对比了统计模型、物理模型和机器学习方法这三种土壤温度常用计算方法的异同,简要介绍了应用于土壤温度研究的各类机器学习模型的原理和特点,综合国内外文献归纳了传统机器学习和深度学习在土壤温度空间分布、时间变化和时空变化三方面的研究进展。在土壤温度空间分布研究中,传统机器学习方法能够通过影响因子的空间异质性学习空间特征,并利用站点观测数据计算土壤深处的温度,但随土壤深度增加模型效果减弱,而深度学习模型有能够提取空间特征的结构,但对数据量要求高,当前研究中仅用于地表温度的遥感反演;在土壤温度时间序列研究中,加入了周期性信息的传统机器学习方法具有更好的模型效果,深度学习中的序列学习模型能自动捕捉土壤温度变化规律,结合了非平稳序列分析方法的混合模型能充分考虑土壤温度变化的连续性和周期性;由于陆面过程复杂性,土壤... 相似文献
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降水是地表淡水资源的主要来源,降水分布强烈的时空异质性给陆地水循环研究带来了较大不确定性,因此降水的空间异质性及其影响因子研究一直是水循环研究的重点。选取观测资料丰富的华东地区,采用351个气象台站降水观测数据,通过一般线性回归模型、地理加权回归模型和多尺度地理加权回归模型的拟合结果,研究了典型地形因子对降水空间分布的影响及其影响尺度。结果表明,传统的一般线性回归模型不能表征降水分布的空间异质性,而地理加权回归模型和多尺度地理加权回归模型均较好地拟合出了降水在空间上的非均匀分布（R2>0.7）。此外,多尺度地理加权回归模型的带宽数还反映了各地形因子对降水空间分布的影响尺度。一般说来,带宽数较小的局地影响因子对降水的空间异质性影响较强。对于年降水量,地形高程和地形起伏度是影响降水空间异质性的主要地形因子,而地形坡度和主风向系数对降水的影响不显著。在不同季节,各地形因子对降水空间分布的影响程度不同。地形高程对夏季降水影响较大;离海岸线距离对春、秋季南部山区降水影响较大;地形起伏度对冬季降水有重要影响。厘清我国不同季节降水与地形因子间的关系,有助于理解各季节复杂地形因子对降水的贡献,为... 相似文献
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在全球持续增温的背景下,极端降水事件频发,给人民的生产生活和社会的经济发展造成了严重威胁。本文利用华东315个气象台站2011—2018年的小时观测数据,按照降水日峰值特征将华东地区极端小时降水分为单峰型和多峰型,基于多尺度地理加权回归模型,探讨了两种峰型极端小时降水空间分布与地形因子的关系。研究表明两种峰型极端降水分别对应常规年份和厄尔尼诺年,地形起伏度在两类峰型的降水中都为最重要的地形因子,主导区域主要为浙江北部及浙闽山脉北部;其他地形因子在两类峰型的降水中作用存在显著差异。单峰型降水中,第二重要的地形因子为地形坡度,主导区域位于浙闽山脉东南侧;而在多峰型降水中,第二重要的地形因子为离海岸线距离,且主导区域位于沿海地区。对二者差异的机理分析发现,单峰型降水以午后对流为主,浙闽山脉东南侧地形坡度较大处的对流有效位能值较大,容易促发对流;而在多峰型降水中清晨降水以平流为主,水汽输送明显较单峰型降水大,因此,离海岸线距离对该类型降水有重要影响。 相似文献
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羊拉铜矿区二叠纪嘎金雪山群属巨厚洋盆沉积,实际上由泥盆纪一二叠纪构造岩块高度混杂而成。岩石普遍发生绿片岩相变质作用,缺少古生物化石,原生岩层序难以恢复。本次工作发现牙形石,结合矿区沉积特征和金沙江洋演化历史,将地层修订为下泥盆统江边组岩块、中泥盆统一石炭系岩块、二叠系岩块,讨论了构造演化。 相似文献
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湖冰对气候变化响应敏感,在全球变暖的背景下,湖冰总体呈现衰退趋势,甚至北半球部分湖泊未来有可能不再冻结。青藏高原湖泊分布广泛,但目前对于湖冰的模拟研究开展较少,对青藏高原湖冰特征及冻结系数的认识还较为有限。本文利用飞航式雷达湖冰测厚数据、青海湖气象观测数据、 ERA5-Land再分析数据、 MODIS地表温度数据以及Aqua/MODIS卫星遥感图像,通过度日法湖冰生长模型确定了青海湖冻结系数A0,研究结果显示A0在青海湖具有空间异质性和时间异质性,且前者比后者更为明显。进一步利用度日法和基于能量平衡的分析模型模拟了青海湖的湖冰演变,结果表明：相较于度日法,基于能量平衡的分析模型模拟的青海湖2018-2019年冰期的开始结冰时间、融化结束时间与湖冰厚度同实际观测更为符合。分析模型是一种优于度日法、适用于青海湖湖冰模拟研究的方法,该方法能够综合考虑辐射、能量交换、气象要素、湖泊深度等因素的影响,其物理过程更为完善,同时也弥补了度日法模拟精度依赖于冻结初日的确定且无法表现融化过程的缺陷。 相似文献
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寒武系纽芬兰统麦地坪组是海相沉积型磷矿的主要赋存层位。在金阳地区,麦地坪组沿北东-南西向展布,通过由北至南在谷德、西衙门、天地坝等9个地区采集样品27件的手标本及镜下观察,分析这9个地区的的麦地坪组沉积特征,认为金阳地区在早寒武世麦地坪期处于潮坪沉积环境。在谷德-西衙门一带为潮下高能环境,形成了内碎屑块状磷块岩;天地坝-桃坪一带亦为潮下高能环境,由于水体更浅,仅形成条纹条带状磷块岩,磷矿层也变薄;往南西,沉积环境变为潮间,由于甲依水下隆起的存在,隔断了磷质向南西运移,因此朗德-对坪一带麦地坪组虽沉积较厚,但难以形成磷矿层。基于麦地坪组沉积特征分析,恢复了成磷期的古地理,认为金阳地区的找矿远景区应位于谷德-西衙门一带。 相似文献
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滇东南曼龙沟金矿床是滇东南地区代表性的卡林型金矿床，为进一步确定其成矿时代，对其中发育的两类磷灰石——与含金黄铁矿密切共生、呈细脉状集合体产出和与含金黄铁矿关系不密切、在细脉旁呈斑块状集合体产出，开展了激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年。结果显示，与黄铁矿关系密切共生的磷灰石形成时代为(148±25)Ma(MSWD=0.64),与黄铁矿关系不密切的磷灰石形成时代为(142±69) Ma(MSWD=11.8),两组磷灰石测年结果在误差范围内基本一致，说明两者形成于相同的成矿作用过程。总体上看，曼龙沟金矿床成矿时代为～145 Ma,属于燕山早期，矿床的形成与太平洋板块向西俯冲、华南陆块岩石圈自东而西伸展有关。 相似文献
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