基于多源遥感数据的疏勒河上游山区流域VIC-CAS模型积雪模拟效果评估

积雪积累和消融过程是冰冻圈水文模型的重要组成部分,利用多源遥感数据对水文模型模拟的积雪分布和深度进行评估是进一步增强融雪过程模拟的物理基础,也是提高模拟可靠性的重要手段。基于2002—2013年疏勒河上游山区流域MODIS地表反射率数据集和中国雪深长时间序列数据集,对VIC-CAS模型模拟的逐日积雪覆盖度和雪深进行了综合评估。结果表明:从不同降雪年份来看,VICCAS模型可以较好地模拟多雪年(2008年)疏勒河上游山区流域积雪的覆盖度,在平雪年(2004年)和少雪年(2013年)模型模拟精度相对较低。从不同海拔的模拟结果来看,在流域占比最高的4 000~5 000m高程带精度最高,2 000~3 000m高程带精度最低;对比模拟雪深与中国雪深产品发现,多雪年的一致性较高,平雪年和少雪年的一致性较低。这表明VIC-CAS模型对疏勒河上游日尺度的积雪覆盖度和雪深的模拟精度相对较低,特别在低海拔处和薄雪情况下,其原因可能是对积雪再分布和风吹雪过程的模拟算法和参数化存在较大的不确定性,需要进一步改进。

VIC-CAS导热率和未冻水算法改进及其对多年冻土水热过程模拟的实验研究

冻土水热过程的准确模拟对于理解和预估冰冻圈变化对水资源和生态的影响具有重要意义,其中,导热率和未冻水是多年冻土水热模拟中的两个关键参数。在VIC-CAS模型的基础上,分别尝试用EBM的导热率算法和CLM5.0的未冻水算法替换VIC-CAS模型中的导热率和未冻水算法,并利用长江源区沱沱河站的观测数据进行了数值模拟对比试验,分析了不同的导热率和未冻水算法对土壤分层温湿度模拟的影响。结果表明:EBM导热率算法对浅层土壤的温度模拟优于原算法,而在深层土壤的模拟效果变差;对浅层土壤湿度模拟改进不明显,而对深层土壤的模拟精度降低。CLM5.0未冻水算法对土壤温度模拟影响较小,对浅层土壤的湿度模拟效果变差,但在深层土壤上优于原算法。这两种算法的对比实验为进一步改进VIC-CAS模型中冻土水热过程的算法提供了借鉴。

基于电子地图的农产品地理二维码设计

传统二维码只是简单的属性信息的表达,缺乏地理信息内容。为研究农产品产地地理信息空间可视化的表达,分析二维码空间属性,提出地理二维码概念,建立产地—产品—消费者的信息查询及溯源渠道。农产品地理二维码通过与电子地图结合的方式,将农产品产地空间位置信息以图像的形式呈现给消费者,满足消费者对农产品来源的关心,实现农产品来源有迹可循、查询方便快捷的目标,维护农产品品牌权益。以陕西紫阳县富硒茶为例,进行了基于电子地图的农产品地理二维码设计。

五种降水产品在疏勒河上游山区和中下游月尺度降水的适用性对比研究

降水产品为理解降水时空分布提供了新的视角,然而其在不同地区适用性差异很大,目前对不同降水产品在西北内陆河流域上游山区和中下游平原适用性的对比研究还十分有限。利用疏勒河流域及周边9个国家气象站2001-2013年和4个山区自建气象站2008-2013年降水观测数据,基于皮尔逊相关系数(R)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和相对偏差(BIAS)指标,对CMFD、ERA-Interim、GPCC、GPCP V2.3和JRA-55共五种常用降水产品的月尺度降水数据在疏勒河上游山区和中下游平原区的适用性进行了评估对比,结果表明:五种降水产品都可以较好地模拟疏勒河流域多年平均降水的空间分布,总体来说,降水产品在上游的评估的相对误差优于中下游,但绝对误差比中下游大,这与上游降水远大于中下游有关。各产品在上游和中下游的精度排序结果一致,均为CMFD>GPCC>ERA-Interim>GPCP V2.3>JRA-55。CMFD效果最佳可能与融合了中国更多的地面降水资料有关,其在自建站的效果也表现最佳。不同产品在疏勒河上游山区和中下游月尺度的降水评估中表现较好,但尚不能满足流域水文过程分析和模拟的需要。

基于GIS的茶叶溯源系统设计研究——以陕西省紫阳县为例

农产品质量安全是人类身体健康的保障。以陕西省紫阳县茶叶为例,应用GIS技术根据茶叶的种类和产地划分情况,对每一类茶叶进行编码并给每一块茶叶产地进行编码,实现茶叶编码和产地信息关联,进行茶叶安全溯源系统设计,该茶叶系统设计主要是通过茶叶的属性信息并结合茶叶的空间位置信息,运用SQL Sever2005集中管理安全溯源中茶叶的属性信息,利用ArcGIS进行茶叶的空间分析和属性配置,制作茶叶分区图,使得每一个地区每一种茶叶有着唯一对应的编码,并通过C#语言实现点击溯源系统的茶叶区块时便可显示茶叶唯一"身份证"—二维码,消费者再通过手机扫描二维码来追溯农产品的信息。实现了茶叶信息的可视化表达。