本研究旨在推进冻土观测自动化进程,提升监测精度,弥补传统人工观测方法操作繁琐、主观误差大且无法实现连续观测等不足。通过对比五种型号冻土自动观测仪与人工冻土器的观测数据,全面评估其数据质量,为气象业务化运行提供科学依据。利用2022—2024年全国24个省区1 172个气象观测站安装的DTD1、DTD2、DTD3、DTD4、DTD5五种型号冻土自动观测仪与人工冻土器的平行观测数据,从数据完整性(完整率≥98%)、准确性(标准偏差≤2 cm)、一致率(≥80%)、误判均值(≤6 cm)和冻融趋势(最大冻土深度数据相关性≥0.8)五个方面进行检验评估。截至2024年冬季,第一阶段运行设备349套,第二阶段运行设备364套,单轨业务化运行设备459套。DTD2型和DTD3型冻土自动观测仪在数据完整率、准确性、一致率、误判均值和冻融趋势等指标上表现优异,其单轨业务化运行通过率分别为88.73%和88.24%,远高于其他型号设备。DTD2型和DTD3型冻土自动观测仪数据质量高,能够满足气象业务化需求,建议在今后的业务运行中优先推广使用。
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
以东北地区为研究对象,分析多年冻土退化程度及空间分布。通过收集关键气象要素,使用多元线性回归模型修正部分地面温度,基于多年冻土顶部温度(temperature at the top of permafrost,TTOP)模型,利用ANUSPILN 软件进行插值,分析东北多年冻土时空分布变化。结果表明,1970s、1980s、1990s、2000s和2010s的多年冻土面积分别约为3.99 × 105、3.41 × 105、2.31 × 105、1.80 × 105 、1.59 × 105 km2。1970s—2010s,东北地区的多年冻土面积显著减少约2.40 × 105 km2,降幅高达60.08%。多年冻土面积占东北地区总面积的比例从27.66%下降至11.04%,而季节性冻土面积比例则从72.34%增加至88.96%。模型结果与实际钻孔数据差值仅为0.05 °C,且使用修正地面温度数据的模型结果高于现有研究...
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数(生殖器长度pl)的选取,种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出模型空间时处理方式的影响,本文提出一种结合变生殖器长度plvar 策略、新型藤壶子代更新策略和越界校正策略的改进藤壶交配算法,并将该算法应用于多阶面波频散联合全参数反演,即在联合基阶、高阶频散数据约束反演过程的同时,获取层厚(h)、横波速度(VS)、纵横波速度比(VP:VS)和密度(ρ)信息,以更好地确定冰川冰层厚度和冰川内沉积物的冻结程度.不同理论频散数据反演测试结果一致表明,改进藤壶交配算法相较于传统藤壶交配算法和粒子群优化算法具有更小的数据拟合误差和更准确的模型参数. 10个复杂基准函数测试结果说明改进藤壶交配算法出色的优化效果具有一般性.含噪且只有基阶信息的反演测试进一步验证了三种改进策略的有效性.针对实际数据反演...
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数(生殖器长度pl)的选取,种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出模型空间时处理方式的影响,本文提出一种结合变生殖器长度plvar 策略、新型藤壶子代更新策略和越界校正策略的改进藤壶交配算法,并将该算法应用于多阶面波频散联合全参数反演,即在联合基阶、高阶频散数据约束反演过程的同时,获取层厚(h)、横波速度(VS)、纵横波速度比(VP:VS)和密度(ρ)信息,以更好地确定冰川冰层厚度和冰川内沉积物的冻结程度.不同理论频散数据反演测试结果一致表明,改进藤壶交配算法相较于传统藤壶交配算法和粒子群优化算法具有更小的数据拟合误差和更准确的模型参数. 10个复杂基准函数测试结果说明改进藤壶交配算法出色的优化效果具有一般性.含噪且只有基阶信息的反演测试进一步验证了三种改进策略的有效性.针对实际数据反演...
冰川中冰层厚度的获取和冰下沉积物冻结程度的估计是冰川学研究中的基础内容,并且具有十分重要的科学意义.各种简便和“无损”的地球物理方法已经被用于实现这些目标,其中包括多道面波分析.针对传统藤壶交配算法优化过程受制于关键参数(生殖器长度pl)的选取,种群进化方式多样性以及当藤壶位置超出模型空间时处理方式的影响,本文提出一种结合变生殖器长度plvar 策略、新型藤壶子代更新策略和越界校正策略的改进藤壶交配算法,并将该算法应用于多阶面波频散联合全参数反演,即在联合基阶、高阶频散数据约束反演过程的同时,获取层厚(h)、横波速度(VS)、纵横波速度比(VP:VS)和密度(ρ)信息,以更好地确定冰川冰层厚度和冰川内沉积物的冻结程度.不同理论频散数据反演测试结果一致表明,改进藤壶交配算法相较于传统藤壶交配算法和粒子群优化算法具有更小的数据拟合误差和更准确的模型参数. 10个复杂基准函数测试结果说明改进藤壶交配算法出色的优化效果具有一般性.含噪且只有基阶信息的反演测试进一步验证了三种改进策略的有效性.针对实际数据反演...