地球信息科学学报 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (2): 197-204.doi: 10.3724/SP.J.1047.2017.00197
收稿日期:
2015-12-30
修回日期:
2016-05-11
出版日期:
2017-02-28
发布日期:
2017-02-17
通讯作者:
虢建宏
E-mail:liuyu.15b@igsnrr.ac.cn;gjh@irsa.ac.cn
作者简介:
作者简介:刘羽(1987-),男,博士生,研究方向为资源环境模型与系统模拟。E-mail:
基金资助:
LIU Yu1,2(), GUO Jianhong1,*(
), YUE Tianxiang1, ZHAO Na1
Received:
2015-12-30
Revised:
2016-05-11
Online:
2017-02-28
Published:
2017-02-17
Contact:
GUO Jianhong
E-mail:liuyu.15b@igsnrr.ac.cn;gjh@irsa.ac.cn
摘要:
如何获取CO2浓度时空分布特征,是气候变化研究中的一个关键问题。本文基于中国碳卫星在吉林航飞试验区的地面观测数据,分析地表CO2浓度与环境变量的相关关系,运用多元线性回归与HASM高精度曲面建模相结合的方法,模拟航飞区地表CO2浓度分布格局。结果表明:CO2浓度空间分布受气象条件的影响较大,短波辐射是影响CO2浓度的重要因素;第1时段整体浓度最高,特别是在西部区域;第2时段CO2浓度高值区东移,呈现西低东高的分布特点;第3时段浓度空间分布与第2时段有类似的特征,但细节存在差异,且高值区缩小;精度对比显示在采样点较少及采样密度不大的情况下,HASM方法的模拟误差小于Kriging方法。因此,这种使用多元线性回归模型通过引入环境变量获得高分辨率趋势面,结合HASM模型进行修正残差提高模拟结果精度的手段,可作为模拟地表CO2浓度时空分布的有效方法。
刘羽, 虢建宏, 岳天祥, 赵娜. 地表CO2浓度分布模拟试验及分析[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(2): 197-204.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00197
LIU Yu,GUO Jianhong,YUE Tianxiang,ZHAO Na. Simulation and Analysis of Carbon Dioxide Concentration in the Surface Layer[J]. Journal of Geo-information Science, 2017, 19(2): 197-204.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00197
表1
自动气象站周边环境"
气象站名称 | 植被状况 | 下垫面类型 |
---|---|---|
镜湖公园 | 位于城区内,周围是附近居民开辟的小片菜地,植被高度较低,不远处就是成片的建筑物 | 城市 |
龙华寺 | 在一片果园中,植被高度较高约2 m。果树间隙种植了一些玉米 | 果园 |
长山农田 | 在大片农田中,植被覆盖度较高,植被高度约40 cm左右 | 农田 |
长山电厂 | 位于发电厂东侧约600 m,植被覆盖少,地表以裸土、石块、砖块为主。自动站北侧40 m外有大片农田,东侧有些闲置的砖堆 | 发电厂+农田 |
查干湖 | 距离查干湖约100 m,地表植被以杂草为主,植被高度很低 | 水体附近 |
乾安 | 位于一沙场内,自动站一侧是植被覆盖少的沙场,另一侧是植被覆盖多的杂草,杂草高度约40 cm左右 | 沙地+杂草 |
鸿兴镇 | 位于菜地中,自动站南侧主要是玉米等作物,其他区域为葱等高度较低的农作物 | 农田 |
黑水镇 | 位于荒地中,植被很少,主要是高度很矮的小丛的杂草,地表以裸土为主 | 裸土 |
鹤岛湿地 | 位于湿地,植被覆盖度较高,植被高度约1 m左右 | 湿地+草地 |
利民草地 | 位于大片草地中,植被覆盖度很高,植被高度约30 cm左右 | 草地 |
向海渔村 | 位于向海边的向日葵田中,向日葵约2 m | 水体附近 |
表2
各时段CO2浓度与环境变量相关性分析"
时段 | |||
---|---|---|---|
8月19日- 8月28日 | 8月29日- 9月7日 | 9月8日- 9月17日 | |
采样点数/个 | 11 | 10 | 9 |
纬度 | 0.1494 | -0.0185 | 0.1484 |
经度 | -0.2443 | 0.6686** | 0.5998* |
海拔 | 0.1884 | -0.4430 | -0.3562 |
雨量 | 0.0152 | 0.0247 | 0.0653 |
大气温度 | -0.1553 | -0.5578* | -0.4740* |
土壤温度 | -0.5031 | 0.0370 | 0.0678 |
向下短波辐射 | 0.6114** | -0.5739* | -0.1991 |
向上短波辐射 | 0.0322 | -0.6928** | -0.4077* |
土壤湿度 | 0.1407 | -0.2775 | -0.2722 |
大气湿度 | 0.2785 | 0.3789 | 0.2644 |
地表气压 | -0.1090 | 0.4328 | 0.4431* |
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