面向Noah-MP的多源土地覆盖数据融合及对地表温度和土壤湿度模拟的影响

发布时间：2022-10-09 11:38

　　土地覆盖数据是开展陆面过程模拟的重要基础数据之一。在陆面模式中,一些反映地表特征的参数,如叶面积指数、地表反照率、冠层粗糙度等,都是依靠土地覆盖类型确定的。当前,常用的全球遥感土地覆盖产品在数据精度、分类体系以及时空尺度上与模式需求的存在着较大的差异,严重制约了陆面模式的应用和发展。本研究以2015年FROM-GLC全球土地数据、MODIS 土地覆盖数据与中国土地利用数据（CNLULC）作为融合对象,结合中国植被图,建立基于知识规则和改进的Dempster-Shafer（D-S）证据理论的融合方法,研制了面向Noah-MP陆面模式的2015年中国区多源融合土地覆盖数据（CFLC）。并将融合后的土地覆盖数据应用于Noah-MP陆面模式,开展对地表温度与土壤湿度的模拟研究,分析了土地覆盖数据对模式模拟的影响。主要结果如下:（1）经典的D-S证据理论在处理证据冲突问题时存在局限性,在融合本研究的多种土地覆盖数据时,存在54.2%的融合失败区域。通过数学模型方法改进后的D-S证据理论对冲突的证据有较强的融合能力。融合结果保持了 CNLULC的分类精度,在六类水平上的空间总体一致性达到84.5%... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 全球地表覆盖产品研究进展
        1.2.2 土地覆盖数据在数值模式中应用进展
        1.2.3 多源遥感土地覆盖数据融合研究进展
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究路线
第二章 研究数据与方法
    2.1 数据介绍
        2.1.1 土地覆盖数据
        2.1.2 大气驱动数据
        2.1.3 气象观测数据
    2.2 研究方法
        2.2.1 遥感数据预处理
        2.2.2 经典的D-S证据理论
        2.2.3 Noah-MP陆面模式
        2.2.4 模式模拟评估指标
第三章 多源土地覆盖数据融合及精度评价
    3.1 经典的D-S证据理论不足与改进
    3.2 基于改进的D-S理论的多源土地覆盖数据融合
        3.2.1 辨别框架构建
        3.2.2 基本概率函数构建
        3.2.3 决策规则生成
    3.3 结果与精度评价
        3.3.1 算法改进效果分析
        3.3.2 融合结果与中国土地利用数据的对比分析
        3.3.3 融合结果与全球遥感土地覆盖数据的对比分析
    3.4 融合不确定性分析
    3.5 本章小结
第四章 土地覆盖数据对地表温度模拟的影响
    4.1 Noah-MP地表温度模拟实验设计
    4.2 地表温度模拟结果时间尺度分析
        4.2.1 地表温度逐日模拟结果分析
        4.2.2 地表温度逐月模拟结果分析
    4.3 地表温度模拟结果空间分布分析
    4.4 地表覆盖影响地表温度模拟可能机理初步分析
    4.5 本章小结
第五章 土地覆盖数据对土壤湿度模拟的影响
    5.1 Noah-MP土壤湿度模拟实验设计
    5.2 土壤湿度模拟结果时间尺度分析
        5.2.1 土壤湿度逐日模拟结果分析
        5.2.2 土壤湿度逐月模拟结果分析
    5.3 土壤湿度模拟结果空间分布分析
    5.4 地表覆盖影响土壤湿度模拟可能机理初步分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国土地利用变化生态环境效应的空间分异性与形成机理[J]. 陈万旭,李江风,曾杰,冉端,杨斌.  地理研究. 2019(09)
[2]全球海岸带多源土地利用/覆盖遥感分类产品一致性分析[J]. 侯婉,侯西勇.  地球信息科学学报. 2019(07)
[3]基于HRCLDAS/CLM陆面数据同化系统的青藏高原地区土壤湿度模拟研究[J]. 陈萍萍,沈润平,师春香,韩帅,王绍武,袁帅,鲁青芸.  气候与环境研究. 2018(04)
[4]基于CLDAS2.0驱动数据的中国区域土壤湿度模拟与评估[J]. 师春香,姜立鹏,朱智,姜志伟,梁晓,韩帅,张涛.  江苏农业科学. 2018(04)
[5]遥感大数据支持下的全球土地覆盖连续动态监测[J]. 董金玮,匡文慧,刘纪远.  中国科学:地球科学. 2018(02)
[6]CMA高分辨率陆面数据同化系统（HRCLDAS-V1.0）研发及进展[J]. 韩帅,师春香,姜志伟,徐宾,李显风,张涛,姜立鹏,梁晓,朱智,刘军建,孙帅.  气象科技进展. 2018(01)
[7]不同陆面模式对我国地表温度模拟的适用性评估[J]. 孙帅,师春香,梁晓,韩帅,姜志伟,张涛.  应用气象学报. 2017(06)
[8]CLDAS土壤湿度模拟结果及评估[J]. 韩帅,师春香,姜立鹏,张涛,梁晓,姜志伟,徐宾,李显风,朱智,林泓锦.  应用气象学报. 2017(03)
[9]2016中国国土资源公报[J].   国土资源通讯. 2017 (08)
[10]全球30m地表覆盖遥感数据产品-Globe Land30[J]. 陈军,廖安平,陈晋,彭舒,陈利军,张宏伟.  地理信息世界. 2017(01)

硕士论文
[1]大气强迫及地表覆盖数据变化对土壤温湿度模拟影响研究[D]. 陈萍萍.南京信息工程大学 2018
[2]中国区域高时空分辨率驱动数据的建立及其在Noah-MP陆面模式中的应用[D]. 朱智.南京信息工程大学 2016
[3]战场态势目标识别与态势意图预测的算法研究[D]. 王杨.江南大学 2015



本文编号：3688564