地统计学在流域尺度土壤湿度遥感数据同化中的应用研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    40901160
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    韩旭军
  • 依托单位：
    中国科学院西北生态环境资源研究院
  • 学科分类：
    D0113.遥感科学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

发展以分布式水文模型GEOtop为核心，集成平方根集合卡尔曼滤波算法、现代优化算法和微波遥感辐射传输模型，建立一个可同化多源遥感数据的流域尺度土壤湿度数据同化系统。以黑河流域为研究区，结合集合卡尔曼滤波同化方法与地统计学的空间变异理论，在同化系统中引入土壤湿度数据的水平空间相关特征和垂直空间相关特征，建立基于地统计理论的同化系统误差度量理论模型和块克里格插值的多尺度土壤湿度数据同化框架。通过分析集合卡尔曼滤波算法与地统计学在数据同化中的应用潜力，发展遥感数据同化的新方法，提高流域尺度土壤湿度的估计精度。

结项摘要

本研究以黑河流域为试验区，发展了一个高分辨率的流域尺度的陆面数据同化系统（HDAS），HDAS从合理的流域建模、高效的数据管理、遥感数据处理、数据同化与高性能计算和数据可视化等方面为流域尺度陆面数据同化研究提供了一个软件平台。在陆面数据同化系统中利用地统计学中的半方差分析方法实现了观测数据水平空间相关特征的动态建模，并将这种水平空间相关特征应用于集合卡尔曼滤波算法中对观测数据的选择中，针对每个独立的模型网格选择与其具有高度空间相关性的观测数据用于数据同化；也研究了垂直空间相关性在利用表层观测提高根区土壤湿度方面的可行性。研究结果表明，在观测数据无法覆盖的区域，我们可以在同化系统中引入其邻近区域的观测数据，并结合相应的空间相关特征的方法可以提高无观测区域的土壤湿度和土壤温度估计精度。通过三种不同观测覆盖度的比较，我们可以清晰的看出，当观测覆盖度较高的时候，数据同化对模型模拟结果的改善较大。本研究的结果充分利用了地统计学的理论和方法在空间相关建模中的优势，这种优势与陆面数据同化充分结合后，有助于提高陆面数据同化中土壤湿度的估计精度。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
基于MODIS和AMSR-E遥感数据的土壤水分降尺度研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    遥感技术与应用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹永攀;晋锐;韩旭军;李新
  • 通讯作者：
    李新
Joint Assimilation of Surface Temperature and L-Band Microwave Brightness Temperature in Land Data Assimilation
陆地资料同化中地表温度与L波段微波亮温的联合同化
  • DOI：
    10.2136/vzj2012.0072
  • 发表时间：
    2013-08-01
  • 期刊：
    VADOSE ZONE JOURNAL
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Han, Xujun;Franssen, Harrie-Jan Hendricks;Vereecken, Harry
  • 通讯作者：
    Vereecken, Harry
A New Method for Edge Detection Based on the Criterion of Separability
基于可分离性准则的边缘检测新方法
  • DOI：
    10.4304/jmm.6.1.66-73
  • 发表时间：
    2011-01
  • 期刊：
    Journal of Multimedia
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    G. Sun;X. Sun;X. Han
  • 通讯作者：
    X. Han
Spatial horizontal correlation characteristics in the land data assimilation of soil moisture
土地水分同化中的空间水平相关特征
  • DOI：
    10.5194/hess-16-1349-2012
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    HYDROLOGY AND EARTH SYSTEM SCIENCES
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Han, X.;Li, X.;Montzka, C.
  • 通讯作者：
    Montzka, C.

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  • 作者：
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其他文献

西南地区2001~2019年森林损失特征遥感监测与时空分析
  • DOI：
    10.11873/j.issn.1004-0323.2021.3.0552
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    遥感技术与应用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王淑静;赖佩玉;郝斌飞;马明国;韩旭军
  • 通讯作者：
    韩旭军
非线性滤波方法与陆面数据同化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    地球科学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩旭军;李新
  • 通讯作者：
    李新
Google Earth Engine在地球科学与环境科学中的应用研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    遥感技术与应 用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝斌飞;韩旭军;马明国;刘一韬;李世卫
  • 通讯作者：
    李世卫
西南岩溶地区碳循环观测与模拟研究进展和展望
  • DOI：
    10.18306/dlkxjz.2019.08.008
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    地理科学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马明国;汤旭光;韩旭军;时伟宇;宋立生;黄静
  • 通讯作者：
    黄静
基于Google Earth Engine 的三峡库区土地利用与陆表参数变化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    长江流域资源与环境
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝斌飞;杨洪;马明国;郝大磊;刘一韬;韩旭军;李世卫;赖佩玉;黄静;葛中曦;王淑静
  • 通讯作者：
    王淑静

其他文献

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韩旭军的其他基金

流域尺度陆面数据同化中的同化策略研究
  • 批准号：
    41271357
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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]
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