發(fā)布時間：2021-01-18 01:25

　　陸地碳循環(huán)模型是估計和預(yù)測不同尺度碳收支分布格局和變化趨勢的重要手段。隨著陸地碳循環(huán)模型的發(fā)展,其類型越來越多樣,機理越來越復(fù)雜,在應(yīng)用時往往難以選擇。對此,國際上開展了多次陸地碳循環(huán)模型對比計劃,一些研究機構(gòu)針對陸地碳循環(huán)模型的對比發(fā)布了相關(guān)軟件工具,陸地碳循環(huán)模型的對比成為當(dāng)前研究的熱點。但陸地碳循環(huán)模型的對比方案在公平公開性、可重現(xiàn)性和可重用性上仍然存在著一些不足,需要進一步研究。本文以陸地碳循環(huán)模型在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的開放式對比為導(dǎo)向,緊扣模型對比過程中的兩個難點,即對比方案的公平公開和可重用,以陸地碳循環(huán)模型、數(shù)據(jù)和對比方法的服務(wù)化為切入點,通過科學(xué)工作流引擎驅(qū)動模型服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和對比服務(wù)之間的集成調(diào)度,實現(xiàn)開放式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的模型對比,為陸地碳循環(huán)模型的對比提供了新的思路。本文主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）陸地碳循環(huán)模型開放式對比系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建。面向陸地碳循環(huán)模型開放式對比的需求,設(shè)計了公平公開的、可重用的對比方案,包括“對比主題——對比工程——對比任務(wù)”三層。面向陸地碳循環(huán)模型和數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)和更新迭代的現(xiàn)狀,設(shè)計了可擴展性高、靈活性強、穩(wěn)定性強的分布式系統(tǒng)架構(gòu),支持新的陸地碳循環(huán)... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線??１．５論文組織結(jié)構(gòu)??第一章：緒論

２．１．１陸地碳循環(huán)過程??地球系統(tǒng)碳循環(huán)是指碳在巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈之間，以各種形式??相互轉(zhuǎn)換和遷移的過程。如圖２．１（ａ）所示，碳元素主要分布于陸地、海洋、大??氣和化石燃料四個碳庫，其中陸地碳庫是含量最小的碳庫，但由于它是人類活動??聚集的場所，所以又是最為活躍的碳庫。它主要由植物光和器官碳庫、植物支持??器官碳庫、凋落物碳庫和土壤有機物碳庫四部分組成，如圖２．１（ｂ）所示，植物??通過光合作用將大氣中的ｃｏ２轉(zhuǎn)換為碳水化合物，再通過自養(yǎng)呼吸、分配光合??作用產(chǎn)物和死亡凋落過程把碳輸送到大氣、植物支持器官碳庫和凋落物碳庫；植??物支持器官通過自養(yǎng)呼吸和死亡凋落把有機碳分別輸送到大氣和凋落物碳庫；凋??落物碳庫通過異養(yǎng)呼吸和分解作用分別把碳輸送到大氣和土壤有機物碳庫中；土??壤有機物碳庫最后通過異養(yǎng)呼吸把碳輸送回大氣碳庫中（陳泮勤，２００４；毛留喜，??２００６）。碳在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移路徑為：大氣——植物光合器官——植物支??持器官一一凋落物一一土壤——大氣，形成了一個首尾相連的閉環(huán)。因此，可以??把陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳的轉(zhuǎn)

，行對比。??（２）未來預(yù)測：模擬未來氣候變化情景下的陸地碳循環(huán)情況，這種情景下通??常需要和大氣環(huán)流模式（ＧＣＭｓ）進行耦合，采用未來的氣候因子（氣??溫、降水）和ｃｏ２濃度等數(shù)據(jù)作為驅(qū)動，預(yù)測未來的植被生產(chǎn)力和陸地??碳循環(huán)。??（３）參數(shù)的敏感性分析：敏感性分析是模型不確定分析的一種常用方法，它??用來研究和預(yù)測不確定性因素發(fā)生變化時，對模型結(jié)果影響程度的分析??方法（顧峰雪，２００７）。陸地碳循環(huán)模型的參數(shù)敏感性分析通過選取影響生??態(tài)系統(tǒng)碳交換的關(guān)鍵參數(shù)，對其取一定的變化百分比，通過對比參數(shù)變??化前后模擬值的變化比例來確定模型參數(shù)的敏感性。??（４）參數(shù)的校準(zhǔn)：陸地碳循環(huán)模型模擬的精確度很大成分上依賴于模型參數(shù)??的設(shè)定，模型在特定的地區(qū)和尺度上應(yīng)用時，往往需要進行參數(shù)的校準(zhǔn)。??而對比實驗是最常用的參數(shù)校準(zhǔn)方法之一。??這些情景下的對比流程大致相同，可歸納為圖２．２，主要包括模型計算和結(jié)??果對比兩步，設(shè)計模型對比方案時需要在這些情景下能夠重用。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微服務(wù)組合方法研究進展[J]. 辛園園,李俊暉,李陣.  無線通信技術(shù). 2018(03)
[2]大尺度森林碳循環(huán)過程模擬模型綜述[J]. 謝馨瑤,李愛農(nóng),靳華安.  生態(tài)學(xué)報. 2018(01)
[3]地理模型的服務(wù)化封裝方法研究[J]. 胡迪.  測繪學(xué)報. 2015(11)
[4]陸地生態(tài)系統(tǒng)植被生產(chǎn)力遙感模型研究進展[J]. 袁文平,蔡文文,劉丹,董文杰.  地球科學(xué)進展. 2014(05)
[5]基于數(shù)據(jù)同化的哈佛森林地區(qū)水、碳通量模擬[J]. 張廷龍,孫睿,張榮華,張蕾.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2013(10)
[6]科學(xué)工作流技術(shù)研究綜述[J]. 張衛(wèi)民,劉燦燦,駱志剛.  國防科技大學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[7]數(shù)據(jù)起源技術(shù)發(fā)展研究綜述[J]. 戴超凡,王濤,張鵬程.  計算機應(yīng)用研究. 2010(09)
[8]陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型研究概述[J]. 毛留喜,孫艷玲,延曉冬.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2006(11)
[9]陸地碳循環(huán)模型的比較分析[J]. 宋燕燕,王敬國,齊鑫,金紅巖.  甘肅農(nóng)業(yè). 2006(05)
[10]陸地植被凈初級生產(chǎn)力計算模型研究進展[J]. 朱文泉,陳云浩,徐丹,李京.  生態(tài)學(xué)雜志. 2005(03)



本文編號：2983985