作為國家在科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)機構(gòu)和全國自然科學(xué)與高新技術(shù)的綜合研究與發(fā)展中心,建院以來,中國科學(xué)院時刻牢記使命,與科學(xué)共進,與祖國同行,以國家富強、人民幸福為己任,人才輩出,碩果累累,為我國科技進步、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻。更多簡介 +
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(簡稱“中科大”)于1958年由中國科學(xué)院創(chuàng)建于北京,1970年學(xué)校遷至安徽省合肥市。中科大堅持“全院辦校、所系結(jié)合”的辦學(xué)方針,是一所以前沿科學(xué)和高新技術(shù)為主、兼有特色管理與人文學(xué)科的研究型大學(xué)。
中國科學(xué)院大學(xué)(簡稱“國科大”)始建于1978年,其前身為中國科學(xué)院研究生院,2012年更名為中國科學(xué)院大學(xué)。國科大實行“科教融合”的辦學(xué)體制,與中國科學(xué)院直屬研究機構(gòu)在管理體制、師資隊伍、培養(yǎng)體系、科研工作等方面共有、共治、共享、共贏,是一所以研究生教育為主的獨具特色的研究型大學(xué)。
上??萍即髮W(xué)(簡稱“上科大”),由上海市人民政府與中國科學(xué)院共同舉辦、共同建設(shè),2013年經(jīng)教育部正式批準。上科大秉持“服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略,培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才”的辦學(xué)方針,實現(xiàn)科技與教育、科教與產(chǎn)業(yè)、科教與創(chuàng)業(yè)的融合,是一所小規(guī)模、高水平、國際化的研究型、創(chuàng)新型大學(xué)。
水文土壤性質(zhì)是水文、生態(tài)、環(huán)境和農(nóng)業(yè)等研究領(lǐng)域中的重要參數(shù),其空間分布對物質(zhì)和能量在地球關(guān)鍵帶(critical zone)中遷移轉(zhuǎn)化的機制揭示及過程模擬具有重要意義。由于大規(guī)模、高密度的水文土壤性質(zhì)采樣、分析和監(jiān)測耗時耗力,其空間分布的預(yù)測往往依賴傳統(tǒng)的空間插值方法,如普通克里格、回歸克里格和隨機森林等。然而,在插值過程中,模型結(jié)構(gòu)、目標變量和輔助變量的不確定性對插值精度產(chǎn)生巨大影響。因此,定量分析三大不確定性來源對水文土壤性質(zhì)空間插值誤差的貢獻率,并有針對性地對其進行消除,是提高空間插值精度的關(guān)鍵。
中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員朱青課題組選取土壤含水量、土壤水分時間穩(wěn)定性和陽離子代換量等關(guān)鍵水文土壤性質(zhì),結(jié)合大地電導(dǎo)率儀探測、遙感影像、土壤質(zhì)地及地形指數(shù)等輔助變量,系統(tǒng)深入地分析了不同水文土壤性質(zhì)空間插值的不確定性來源及其貢獻率。研究發(fā)現(xiàn),輔助變量不確定性(如不同空間分辨率的地形指數(shù)、土壤質(zhì)地的精度等)對于關(guān)鍵水文土壤性質(zhì)參數(shù)的空間插值影響最大,模型結(jié)構(gòu)不確定性(如不同模型及模型參數(shù))的影響次之,而目標變量不確定性(如采樣密度及樣本大?。┑挠绊懽钚?。同時,三大不確定性來源對空間插值精度的影響受到土地利用和干濕交替的影響。例如,模型結(jié)構(gòu)的不確定性對插值精度的影響在干季較大,而在濕季則顯著降低;輔助變量的不確定性對插值精度的影響在林地較大,而在受到人類活動影響較大的茶園則相對較低。因此,為了提高關(guān)鍵水文土壤性質(zhì)空間插值的精度,應(yīng)首先降低輔助變量的不確定性,如采用更高分辨率的DEM來獲取地形參數(shù),及加密大地電導(dǎo)率儀探測密度等;其次,應(yīng)優(yōu)化模型的選擇及其參數(shù)設(shè)置,如采用先進的機器學(xué)習(xí)模型和多模型參數(shù)集合預(yù)報方法等。
水文土壤性質(zhì)是水文、生態(tài)、環(huán)境和農(nóng)業(yè)等研究領(lǐng)域中的重要參數(shù),其空間分布對物質(zhì)和能量在地球關(guān)鍵帶(critical zone)中遷移轉(zhuǎn)化的機制揭示及過程模擬具有重要意義。由于大規(guī)模、高密度的水文土壤性質(zhì)采樣、分析和監(jiān)測耗時耗力,其空間分布的預(yù)測往往依賴傳統(tǒng)的空間插值方法,如普通克里格、回歸克里格和隨機森林等。然而,在插值過程中,模型結(jié)構(gòu)、目標變量和輔助變量的不確定性對插值精度產(chǎn)生巨大影響。因此,定量分析三大不確定性來源對水文土壤性質(zhì)空間插值誤差的貢獻率,并有針對性地對其進行消除,是提高空間插值精度的關(guān)鍵。
中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員朱青課題組選取土壤含水量、土壤水分時間穩(wěn)定性和陽離子代換量等關(guān)鍵水文土壤性質(zhì),結(jié)合大地電導(dǎo)率儀探測、遙感影像、土壤質(zhì)地及地形指數(shù)等輔助變量,系統(tǒng)深入地分析了不同水文土壤性質(zhì)空間插值的不確定性來源及其貢獻率。研究發(fā)現(xiàn),輔助變量不確定性(如不同空間分辨率的地形指數(shù)、土壤質(zhì)地的精度等)對于關(guān)鍵水文土壤性質(zhì)參數(shù)的空間插值影響最大,模型結(jié)構(gòu)不確定性(如不同模型及模型參數(shù))的影響次之,而目標變量不確定性(如采樣密度及樣本大?。┑挠绊懽钚?。同時,三大不確定性來源對空間插值精度的影響受到土地利用和干濕交替的影響。例如,模型結(jié)構(gòu)的不確定性對插值精度的影響在干季較大,而在濕季則顯著降低;輔助變量的不確定性對插值精度的影響在林地較大,而在受到人類活動影響較大的茶園則相對較低。因此,為了提高關(guān)鍵水文土壤性質(zhì)空間插值的精度,應(yīng)首先降低輔助變量的不確定性,如采用更高分辨率的DEM來獲取地形參數(shù),及加密大地電導(dǎo)率儀探測密度等;其次,應(yīng)優(yōu)化模型的選擇及其參數(shù)設(shè)置,如采用先進的機器學(xué)習(xí)模型和多模型參數(shù)集合預(yù)報方法等。