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海洋生态系统模型中参数空间变化的伴随法反演研究
被引量:
2
1
作者
吕咸青
樊伟
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期846-854,共9页
以气候耦合模式FOAM(Fast Ocean-Atmosphere Model)的气候态为背景场,基于参数的空间分布,定量地研究通过伴随同化方法反演空间变化的参数的能力,探讨影响反演结果的主要因素。通过孪生数值实验同化浮游植物资料,发现在单独反演1个空间...
以气候耦合模式FOAM(Fast Ocean-Atmosphere Model)的气候态为背景场,基于参数的空间分布,定量地研究通过伴随同化方法反演空间变化的参数的能力,探讨影响反演结果的主要因素。通过孪生数值实验同化浮游植物资料,发现在单独反演1个空间变化的参数时,两种给定的参数空间变化都可以被很好地反演出来,参数的平均相对误差在4%以内,说明通过伴随同化方法可以有效地反演出空间变化的参数;而当同时反演作为控制变量的五个参数时,各参数变化趋势的搭配对反演结果影响很大,只有当这种搭配与模型中影响浮游植物生物量变化的生态机制一致时,5个参数才能较准确地得到反演。同化含有10%随机误差的观测数据对反演结果的影响不大,进一步说明了利用伴随同化方法反演参数空间变化的有效性。
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关键词
海洋生态系统模型
伴随同化方法
空间变化的参数
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职称材料
基于参数空间分布的海洋生态系统模拟
被引量:
4
2
作者
樊伟
吕咸青
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期24-33,共10页
在模拟大尺度海洋生态系统时,由于子区域的生态系统有着各自的特征,导致参数值在空间上存在差异,因此参数在整个研究区域取常数的做法必须改进。基于此,使用气候模式FOAM的气侯态背景场驱动一个简单的三维海洋生态系统模型,并引入参数...
在模拟大尺度海洋生态系统时,由于子区域的生态系统有着各自的特征,导致参数值在空间上存在差异,因此参数在整个研究区域取常数的做法必须改进。基于此,使用气候模式FOAM的气侯态背景场驱动一个简单的三维海洋生态系统模型,并引入参数的空间分布,在全球尺度上通过伴随方法同化SeaWiFS叶绿素资料。引入参数空间分布后,同化结果得到很大改进:浮游植物表层生物量(氮)的平均差从0.1553减小至0.0606mmol·m-3,下降了60.9%,有效地降低了模拟值与观测值在空间上的差异;浮游植物表层生物量平均值也从0.1031上升至0.1252mmol·m-3,更接近SeaWiFS观测。实验结果表明通过引入参数的空间分布来改进海洋生态系统的模拟是可行的。
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关键词
伴随同化方法
敏感性分析
海洋生态系统模型
参数空间分布
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职称材料
面向东海生态系统的OSMOSE-ECS模型构建与应用
被引量:
2
3
作者
黄猛
李曰嵩
《大连海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期993-1003,共11页
东海海域是中国重要的渔场,为了更有效地管理与保护东海渔业资源,基于东海生态系统建立了面向对象的海洋生态系统估计模型(object-oriented simulator of marine ecosystems exploitation, OSMOSE),并以鲐Scomber japonicus等19种东海...
东海海域是中国重要的渔场,为了更有效地管理与保护东海渔业资源,基于东海生态系统建立了面向对象的海洋生态系统估计模型(object-oriented simulator of marine ecosystems exploitation, OSMOSE),并以鲐Scomber japonicus等19种东海海域常见的主要经济物种为对象,模拟了未对捕捞作业进行限制的条件下,各物种的平均营养级、生物量和平均体长等参数的变化趋势。结果表明:本研究中建立的面向东海的OSMOSE-ECS模型,在较缺乏实际输入数据的情况下,通过观测数据验证该模型能够合理模拟东海生态系统;在模拟的10年内东海生态系统种群结构发生了较大变化,总生物量平均水平比较平稳,但生物量平均营养级由3.53下降至3.16,高营养级个体比例降低;大部分经济鱼类的体长在波动中缓慢下降,整体体长结构偏小。研究表明,OSMOSE-ECS模型对东海渔业种群状态变化的模拟结果与实际情况吻合,若不采取有效的渔业管理措施,东海生态系统不可避免地会发生高营养级生物减少及物种个体趋于小型化、低龄化等衰退的现象,利用OSMOSE-ECS模型对东海海洋渔业资源管理和生态系统评估提供支持是可行的。
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关键词
东海
海洋
生态系统
估计
模型
(OSMOSE)
渔业管理
营养级
生物量
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职称材料
海洋保护地规划中生态系统模型的应用探究
4
作者
孙润隆
赵林林
+3 位作者
庄鸿飞
曲方圆
王宗灵
张朝晖
《国家公园(中英文)》
2024年第3期176-184,共9页
海洋保护地是海洋生态环境管理的重要措施,科学有效的海洋保护地空间规划能够加强对海洋生物多样性和生态系统健康的保护。探讨面向对象的海洋生态系统评估(Object-oriented simulator of marine ecosystem exploitation,OSMOSE)模型在...
海洋保护地是海洋生态环境管理的重要措施,科学有效的海洋保护地空间规划能够加强对海洋生物多样性和生态系统健康的保护。探讨面向对象的海洋生态系统评估(Object-oriented simulator of marine ecosystem exploitation,OSMOSE)模型在海洋保护地空间规划中的应用前景,通过深入分析模型原理、关键过程和研究进展,以及结合模型特征及其功能实现,对模型在海洋保护地空间规划中能够发挥的多方面优势进行了重点探究;同时与现有海洋保护地空间规划方法的对比以及与实际海洋保护地案例结合,探讨了OSMOSE模型与现有的海洋保护地空间规划技术方法的异同及有机结合的潜在可能。结果表明,OSMOSE模型在模拟海洋生态系统动态、预测管理策略效果方面展现出的显著优势,模型对多物种相互作用以及时空分布的精准模拟,可以为海洋保护地空间规划提供丰富的数据支撑和决策依据。模型的合理应用不仅为我国海洋保护地建设提供了新视角,还有助于提升海洋保护地的空间规划合理性与管理措施有效性,对促进我国海洋生态保护具有重要作用和应用前景。
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关键词
海洋
保护地
空间规划
生态系统
模型
面向对象的
海洋
生态系统
评估
模型
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职称材料
题名
海洋生态系统模型中参数空间变化的伴随法反演研究
被引量:
2
1
作者
吕咸青
樊伟
机构
中国海洋大学物理海洋实验室
中国科学院海洋研究所
出处
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期846-854,共9页
基金
国家高技术研究发展计划项目(2007AA09Z118)
国家重点基础研究发展计划项目(2005CB422308)
国家基金委"创新研究群体科学基金"(40821004)资助
文摘
以气候耦合模式FOAM(Fast Ocean-Atmosphere Model)的气候态为背景场,基于参数的空间分布,定量地研究通过伴随同化方法反演空间变化的参数的能力,探讨影响反演结果的主要因素。通过孪生数值实验同化浮游植物资料,发现在单独反演1个空间变化的参数时,两种给定的参数空间变化都可以被很好地反演出来,参数的平均相对误差在4%以内,说明通过伴随同化方法可以有效地反演出空间变化的参数;而当同时反演作为控制变量的五个参数时,各参数变化趋势的搭配对反演结果影响很大,只有当这种搭配与模型中影响浮游植物生物量变化的生态机制一致时,5个参数才能较准确地得到反演。同化含有10%随机误差的观测数据对反演结果的影响不大,进一步说明了利用伴随同化方法反演参数空间变化的有效性。
关键词
海洋生态系统模型
伴随同化方法
空间变化的参数
Keywords
marine ecosystem model
adjoint method
spatially varying parameters
分类号
Q178.53 [生物学—水生生物学]
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职称材料
题名
基于参数空间分布的海洋生态系统模拟
被引量:
4
2
作者
樊伟
吕咸青
机构
中国海洋大学物理海洋实验室
出处
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期24-33,共10页
基金
国家高技术研究发展计划项目--南海内潮的多源信息同化技术(2007AA09Z118)
国家重点基础研究发展计划项目--信息集成与环境安全保障对策(2005CB422308)
高等学校博士学科点专项科研基金项目--三维潮汐潮流的伴随同化技术研究(20050423007)
文摘
在模拟大尺度海洋生态系统时,由于子区域的生态系统有着各自的特征,导致参数值在空间上存在差异,因此参数在整个研究区域取常数的做法必须改进。基于此,使用气候模式FOAM的气侯态背景场驱动一个简单的三维海洋生态系统模型,并引入参数的空间分布,在全球尺度上通过伴随方法同化SeaWiFS叶绿素资料。引入参数空间分布后,同化结果得到很大改进:浮游植物表层生物量(氮)的平均差从0.1553减小至0.0606mmol·m-3,下降了60.9%,有效地降低了模拟值与观测值在空间上的差异;浮游植物表层生物量平均值也从0.1031上升至0.1252mmol·m-3,更接近SeaWiFS观测。实验结果表明通过引入参数的空间分布来改进海洋生态系统的模拟是可行的。
关键词
伴随同化方法
敏感性分析
海洋生态系统模型
参数空间分布
Keywords
adjoint data-assimilation
sensitivity analysis
marine ecosystem model
spatial parameteriza-tion
分类号
Q178.53 [生物学—水生生物学]
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职称材料
题名
面向东海生态系统的OSMOSE-ECS模型构建与应用
被引量:
2
3
作者
黄猛
李曰嵩
机构
上海海洋大学海洋科学学院
国家远洋渔业工程技术研究中心
大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室
远洋渔业协同创新中心
出处
《大连海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期993-1003,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFD0900906)
国家自然科学基金联合基金重点项目(U1609202)。
文摘
东海海域是中国重要的渔场,为了更有效地管理与保护东海渔业资源,基于东海生态系统建立了面向对象的海洋生态系统估计模型(object-oriented simulator of marine ecosystems exploitation, OSMOSE),并以鲐Scomber japonicus等19种东海海域常见的主要经济物种为对象,模拟了未对捕捞作业进行限制的条件下,各物种的平均营养级、生物量和平均体长等参数的变化趋势。结果表明:本研究中建立的面向东海的OSMOSE-ECS模型,在较缺乏实际输入数据的情况下,通过观测数据验证该模型能够合理模拟东海生态系统;在模拟的10年内东海生态系统种群结构发生了较大变化,总生物量平均水平比较平稳,但生物量平均营养级由3.53下降至3.16,高营养级个体比例降低;大部分经济鱼类的体长在波动中缓慢下降,整体体长结构偏小。研究表明,OSMOSE-ECS模型对东海渔业种群状态变化的模拟结果与实际情况吻合,若不采取有效的渔业管理措施,东海生态系统不可避免地会发生高营养级生物减少及物种个体趋于小型化、低龄化等衰退的现象,利用OSMOSE-ECS模型对东海海洋渔业资源管理和生态系统评估提供支持是可行的。
关键词
东海
海洋
生态系统
估计
模型
(OSMOSE)
渔业管理
营养级
生物量
Keywords
East China Sea
object-oriented simulator of marine ecosystems exploitation(OSMOSE)
ecosystem-based fishery management(EBFM)
trophic level
biomass
分类号
S917.4 [农业科学—水产科学]
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职称材料
题名
海洋保护地规划中生态系统模型的应用探究
4
作者
孙润隆
赵林林
庄鸿飞
曲方圆
王宗灵
张朝晖
机构
自然资源部第一海洋研究所
出处
《国家公园(中英文)》
2024年第3期176-184,共9页
基金
国家重点研发计划(2022YFF0802204)。
文摘
海洋保护地是海洋生态环境管理的重要措施,科学有效的海洋保护地空间规划能够加强对海洋生物多样性和生态系统健康的保护。探讨面向对象的海洋生态系统评估(Object-oriented simulator of marine ecosystem exploitation,OSMOSE)模型在海洋保护地空间规划中的应用前景,通过深入分析模型原理、关键过程和研究进展,以及结合模型特征及其功能实现,对模型在海洋保护地空间规划中能够发挥的多方面优势进行了重点探究;同时与现有海洋保护地空间规划方法的对比以及与实际海洋保护地案例结合,探讨了OSMOSE模型与现有的海洋保护地空间规划技术方法的异同及有机结合的潜在可能。结果表明,OSMOSE模型在模拟海洋生态系统动态、预测管理策略效果方面展现出的显著优势,模型对多物种相互作用以及时空分布的精准模拟,可以为海洋保护地空间规划提供丰富的数据支撑和决策依据。模型的合理应用不仅为我国海洋保护地建设提供了新视角,还有助于提升海洋保护地的空间规划合理性与管理措施有效性,对促进我国海洋生态保护具有重要作用和应用前景。
关键词
海洋
保护地
空间规划
生态系统
模型
面向对象的
海洋
生态系统
评估
模型
Keywords
marine protected areas
spatial planning
individual-based multi-species ecosystem model
object-oriented simulator of marine ecosystem exploitation
分类号
X171.1 [环境科学与工程]
TU984.18 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海洋生态系统模型中参数空间变化的伴随法反演研究
吕咸青
樊伟
《中国海洋大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于参数空间分布的海洋生态系统模拟
樊伟
吕咸青
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2009
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向东海生态系统的OSMOSE-ECS模型构建与应用
黄猛
李曰嵩
《大连海洋大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
海洋保护地规划中生态系统模型的应用探究
孙润隆
赵林林
庄鸿飞
曲方圆
王宗灵
张朝晖
《国家公园(中英文)》
2024
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