联合机器学习和多尺度集合卡尔曼滤波算法的积雪数据同化方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41671375
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0113.遥感科学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The objective of this project is to exploring the potential of applying machine learning methods (neural network, support vector machine, and deep learning) to the study of snow data assimilation. The northern Xinjiang is selected as study area, which is a typical seasonal snow area in China. Firstly, we will develop "snow cover area - snow depth" depletion curve model based on machine learning methods to reduce the uncertainty of the observation operator in snow cover area data assimilation. Then, we will develop the agent model of multi-layer snow microwave radiative transfer model (MEMLS) based on machine learning methods to simplify model structure, reduce the input variables required by the model, and improve computation efficiency. Finally, the multiscale ensemble Kalman filter algorithm will be used to realize the joint assimilation of snow cover area and passive microwave bright temperature. The project will help to promote and expand the application of multi-source remote sensing data in the field of hydrology, and provide an important method for improving regional prediction of snow depth.
以我国典型的季节性积雪区域—北疆为研究区,重点探索如何将机器学习方法(神经网络、支持向量机及深度学习)应用到积雪数据同化研究中。我们将发展基于机器学习方法的“积雪面积-雪深”衰减曲线模型,减小积雪面积同化中观测算子的不确定性;发展基于机器学习方法的多层积雪微波辐射传输模型的代理模型,简化模型结构,减少模型所需的输入变量,提高计算效率;最后采用多尺度集合卡尔曼滤波算法实现积雪面积和被动微波亮温的联合同化。本项目的开展,有助于促进和拓展多源遥感数据在水文领域的深入应用,为改进区域雪深估算提供重要方法。

结项摘要

本项目以我国典型的季节性积雪区域—北疆为研究区,重点探索了如何将机器学习方法(神经网络、支持向量机及深度学习)应用到积雪参量反演与积雪数据同化研究中,在积雪面积产品重建、积雪面积数据同化、积雪模型多参数化方案评价方面取得了重要成果。具体包括:(1)发展了基于机器学习的积雪面积比例产品重建、积雪产品去云、以及雪深反演方法;(2)构建了基于机器学习的“积雪面积-雪深”关系曲线,并利用北疆观测数据进行了验证;(3)评价了Noah-MP模型积雪参数方案的敏感性与不确定性;(4)构建了多源遥感水文数据同化系统和基于“积雪面积-雪深”关系曲线的积雪面积同化方法。在项目执行期间,共发表论文10篇(SCI论文8篇,中文核心论文2篇),培养博士1名、硕士1名。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Assessing snow simulation performance of typical combination schemes within Noah-MP in northern Xinjiang, China
评估中国北疆Noah-MP内典型组合方案的雪模拟性能
  • DOI:
    10.1016/j.jhydrol.2019.124380
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    Journal of Hydrology
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Yuanhong You;Chunlin Huang;Juan Gu;Hongyi Li;Xiaohua Hao;Jinliang Hou
  • 通讯作者:
    Jinliang Hou
基于人工神经网络和AMSR2多频微波亮温的北疆地区雪深反演
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    遥感技术与应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    侯海艳;侯金亮;黄春林;王昀琛
  • 通讯作者:
    王昀琛
On the Value of Available MODIS and Landsat8 OLI Image Pairs for MODIS Fractional Snow Cover Mapping Based on an Artificial Neural Network
基于人工神经网络的 MODIS 分数积雪制图可用 MODIS 和 Landsat8 OLI 图像对的价值
  • DOI:
    10.1109/tgrs.2019.2963075
  • 发表时间:
    2020-01
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
  • 影响因子:
    8.2
  • 作者:
    Hou Jinliang;Huang Chunlin;Zhang Ying;Guo Jifu
  • 通讯作者:
    Guo Jifu
Noah-MP模型中积雪模拟对参数化方案的敏感性评估
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    地球科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尤元红;黄春林;张莹;侯金亮
  • 通讯作者:
    侯金亮
Gap-Filling of MODIS Fractional Snow Cover Products via Non-Local Spatio-Temporal Filtering Based on Machine Learning Techniques
基于机器学习技术的非局部时空过滤 MODIS 分数积雪产品的间隙填充
  • DOI:
    10.3390/rs11010090
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    Remote Sensing
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Hou Jinliang;Huang Chunlin;Zhang Ying;Guo Jifu;Gu Juan
  • 通讯作者:
    Gu Juan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

遥感与网络数据支撑的城市可持续性评价:进展与前瞻
  • DOI:
    10.11867/j.issn.1001-8166.2018.10.1075
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    地球科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宋晓谕;高峻;李新;李巍岳;张中浩;王亮绪;付晶;黄春林;高峰
  • 通讯作者:
    高峰
基于Lorenz-96模型的顺序数据同化方法比较研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    遥感技术与应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    摆玉龙;高海沙;柴乾隆;黄春林
  • 通讯作者:
    黄春林
黑河流域遥感—地面观测同步试验:森林水文和中游干旱区水文试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    地球科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宋怡;肖青;楚荣忠;马明国;辛晓洲;牛铮;车涛;苏培玺;刘强;李新;胡泽勇;王维真;阎广建;晋锐;丁松爽;黄春林;陈尔学;任华忠;钱金波
  • 通讯作者:
    钱金波
span id=chTitle2002-2010年中国陆域植被净初级生产力模拟/span
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    兰州大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    顾娟;李新;黄春林
  • 通讯作者:
    黄春林
地表通量对模型参数的不确定性和敏感性分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    遥感技术与应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    沈焕锋;黄春林;张添
  • 通讯作者:
    张添

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

黄春林的其他基金

深度学习融合遥感大数据的陆地水文数据同化理论、方法与集成技术
  • 批准号:
    42130113
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    289 万元
  • 项目类别:
    重点项目
基于贝叶斯模型平均和遗传粒子滤波的积雪数据同化方法研究
  • 批准号:
    41871251
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于多源遥感数据的黑河流域高分辨率土壤水分同化研究
  • 批准号:
    91325106
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
积雪的观测、模拟和多尺度遥感数据同化方法研究
  • 批准号:
    41271358
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    75.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于数据同化方法的蒸散发遥感估算及时间尺度扩展研究
  • 批准号:
    40801126
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码