油棕作为一种重要的热带产油作物,具有很高的经济效益和生态研究价值。对油棕的准确识别有利于更好地油棕种植园管理,从而促进棕榈油产量的提高。基于遥感影像和深度学习模型,目前已有很多研究工作实现了高准确率的油棕识别。但是已有的工作主要聚焦于单一的、有限的研究区域。当使用不同传感器、不同时间、不同区域的复杂区域影像时,如果直接运用传统模型做预测,会因为遥感影像之间存在的明显差异,导致油棕检测结果精度出现大幅度的下降(如图1)。这时如果想要保持识别准确率,需要将新的影像样本加入到识别训练中,然而这将需要更多的人工标记成本。 图1. 影像A和影像B对于四种不同类别的光谱差异示例图 近日,清华大学地学系付昊桓教授研究组在遥感领域高影响期刊《ISPRS-摄影测量与遥感》(ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing)上发表题为“基于多层次注意力机制的跨区域油棕检测方法”(Cross-regional oil palm tree counting and...
空气污染在引发一系列健康及经济损失的同时,也可能导致消费者行为和能源生产条件的变化,从而改变这些损失的强度。清华大学地学系刘竹副教授研究组博士后何盼与国内外学者合作,采用统计回归模型方法,应用微观级别电力消费数据,探究了空气污染导致的能源需求和供给的改变及其可能带来的间接损失。 本研究以美国亚利桑那州凤凰城大都市区为案例,利用2013-2018年间小时级别住宅及商用建筑电力消费和太阳能发电数据,从需求端和供给端分析了空气污染对住宅及商用建筑电力消费和分布式太阳能发电量的影响。模型采用工具变量方法解决空气污染和能源使用互为因果导致的内生性问题,结合高精度电力消费记录及调查数据,精确刻画不同社会经济地位群体的能源使用模式并评估其受到空气污染的影响。 分析结果显示,PM10和PM2.5的浓度上升均会导致住宅用电量的显著增加,其中PM2.5的影响更大。产生这一结果的原因在于消费者可能因规避空气污染带来的健康损失而减少室外活...
2020年8月31日,清华大学地学系阳坤教授研究组在地学高影响期刊Journal of Climate在线发表题为Why Has the Inner Tibetan Plateau Become Wetter since the Mid-1990s?的研究论文,揭示了20世纪90年代中期以来青藏高原内流区(羌塘高原)普遍变湿而青藏高原东部变湿不明显的机理。 青藏高原被称为亚洲水塔,自20世纪90年代中期以来其内部湖泊急剧扩张,并且这些湖泊大多分布在羌塘高原内。已有研究发现,尽管冰川融水增加对羌塘高原内湖泊的扩张有一定贡献,但近20多年来降水增加是湖泊扩张的主因。然而,人们目前还不清楚该区域降水增加的原因。 图1 自20世纪90年代中期以来羌塘高原内部湖泊急剧扩张。其中,图a为中科院青藏高原研究所类延斌博士提供,图b来自Zhang et al., (2017, GRL)。 基于以上背景,本研究分析了1979~2018年与羌塘高原变湿过程相关的大气环流及水汽变化特征。研究结果表明,该变湿过程与青藏高原上空减弱的西风相对应,后者在年代际尺...
8月3日,清华大学地球系统科学系张强教授研究组在《自然-气候变化》(Nature Climate Change)在线发表题为“气溶胶直接辐射效应减弱可减缓气候变化对中国空气质量的惩罚效应”(Weakening aerosol direct radiative effects mitigate climate penalty on Chinese air quality)的研究长文(Article),指出我国未来污染减排将导致气溶胶辐射效应减弱和大气污染扩散条件改善,进而抵消全球变暖对我国空气质量与人群健康的负面影响。 全球气候变暖将导致未来极端高温事件和静稳事件日趋频繁,从而加剧区域空气污染,威胁人类健康。已有研究表明气候变暖可能对全球空气质量产生不利影响。然而,以往的研究通常没有单独评估短寿命气溶胶变化带来的辐射效应及其影响。实际上,气溶胶可通过改变大气辐射收支影响气候系统,进而影响空气质量。我国正在实施的一系列清洁空气行动计划将大幅削减未来大气污染物排放及气溶胶浓度,从而减弱气溶胶辐射效应并进一步影响空气...
6月21日,地学系徐世明副教授研究组在《地球系统模型发展》(Journal of Advances in Modeling Earth Systems)杂志上发表题为“基于CESM模式降低大气海洋动力耦合数值耗散(Reducing Numerical Diffusion in Dynamical Coupling between Atmosphere and Ocean in Community Earth System Model (CESM), version 1.2.1)的论文,提出一个基于CESM耦合模式的海气动力耦合过程新方案。 耦合气候系统模式(如CESM)通常包含独立发展的大气和海洋分量,通过通量耦合器完成不同网格间的状态映射和海气耦合。大气海洋分量内部通常包含动力框架和各种物理过程参数化方案,以及动力-物理耦合过程。针对CESM模式大气分量CAM-FV中动力框架的风速预报定义在D网格点、动力-物理耦合以及海气耦合在A网格点的现状,研究组设计了新型大气动力框架和物理过程参数化方案分离的海气动力耦合方案。该方案有效减少了动力-物理耦合插值过程对海气动力耦合所造成的数值耗散(图a、b以双...
2020年6月11日,清华大学地球系统科学系宫鹏教授研究组联合国内外多家研究机构在《环境研究快报》(Environmental Research Letter)上发表题为“基于全球人造不透水面GAIA的全球城市边界制图”(Mapping global urban boundaries from the global artificial impervious area (GAIA) data)的论文,对外发布了全球1990、1995、2000、2005、2010、2015和2018年的全球城市边界数据集。 过去30年来,全球经历了空前的城市化进程。当前,全球城市人口已经超过了农村,且城市人口的比例预计在未来将会继续增加。这些新增的城市人口将主要集中在发展中国家和区域(例如东亚和非洲),对当地的生态环境和可持续发展提出了新挑战。评估城市建成区和周边生态环境依赖于空间显性的城市区域范围,对于城市发展和生态保护愈发重要。但目前这类数据特别是多时相数据的获取仍然以人工目视解译为主,缺乏在区域和全球尺度上较为一致的制图方法和相关的数据集。针对这一问题,宫鹏...
2020年6月3日,清华大学地球系统科学系关大博教授研究组联合国内外多所研究机构在《自然·人类行为》(Nature Human Behaviour)合作发表题为“全球疫情控制政策对经济影响的评估”(Global supply-chain effects of COVID-19 control measures)的研究论文。此论文是全球首篇经过同行评议发表的针对疫情控制措施对全球产业链的影响评价的研究。本研究的评估结果显示中国虽在积极抗疫中承受了巨大损失,但把疫情持续时间降到最短,对全球其他国家产生了显著有利影响,且中国所实行的严格管理和有序放开举措,也最符合全球经济利益,对全球经济重启及产业链复苏起到了决定性作用。 目前除了对防控措施的有效性和实施成本进行验证之外,研究不同防控措施对世界经济以及全球关键产业链的影响,对于减轻经济损失和指导经济恢复同样具有重要意义。本研究运用最新开发的全球灾害足迹核算模型,结合全球贸易及产业链数据库,从设定空间传播范围、控制措施的严格性、持续...
2020年6月3日,清华大学地球系统科学系宫鹏教授科研团队在地学领域顶级期刊《地球系统科学数据》(Earth System Science Data)上发表题为“全球1982~2015年土地覆盖逐年动态及长期变化”(Annual dynamics of global land cover and its long-term changes from 1982 to 2015)的论文,对外发布了全球1982~2015年逐年长时序动态土地覆盖数据产品(GLASS-GLC)。 近年来,随着全球环境变化特别是人类活动导致土地利用和土地覆盖不断变化,人们迫切需要对全球土地覆盖和土地利用进行有效监测和全面分析。然而,当前全球长时序、全类别、高精度土地覆盖变化数据产品十分缺乏。针对这种情况,宫鹏教授团队研发了具有5 km空间分辨率和34年长时序逐年动态的全球土地覆盖数据产品GLASS-GLC。作为地球系统模式的关键输入参数之一,这套产品对于全球碳和水循环,植被动态和气候变化、生物多样性保护等全球环境变化及模拟研究具有重要价值和意义。同时,作为农林生产、...