基于模型--数据融合的中国区域碳水通量动态模拟及分析的任务书.docx

基于模型--数据融合的中国区域碳水通量动态模拟及分析的任务书
任务书
题目：基于模型--数据融合的中国区域碳水通量动态模拟及分析
任务目的：
全球气候变化给生态环境带来的影响越来越突出，碳水通量动态模拟及分析已成为评估生态系统碳收支和碳负载的重要研究领域。本研究旨在基于模型--数据融合的方法，对中国区域的碳水通量进行动态模拟和分析，以明确生态系统碳负载格局及其影响因素，为生态建设和环境保护提供科学依据，同时为全球碳循环研究提供新的实证支持。
研究内容：
1.构建中国区域的碳水通量模型，采用数据-模型融合的方法，确定模型参数和初始条件，以模拟区域生态系统的碳水通量变化。
2.利用卫星遥感数据、观测数据和模型模拟结果，对中国区域生态系统碳水通量的时空分布格局和长期变化趋势进行分析，探究其影响因素和机理。
3.探究气候变化对中国区域生态系统碳水通量的影响，以及不同气候变化情景下生态系统的碳平衡变化趋势。
4.评估中国区域生态系统的碳负载，识别生态系统碳储量、碳排放源和碳汇区，预测生态系统的碳收支变化趋势。
研究方法：
1.构建模型-数据融合的碳水通量模型
本研究将采用模型--数据融合的方法，结合生态系统过程模型和机器学习方法，建立中国区域生态系统的碳水通量模型。选择影响碳水通量的气象（温度、降水、光照等）和生态（土地覆盖、土地利用等）变量作为模型输入。通过采用卫星遥感和观测数据，逐步确定模型参数和初始条件。为提高模型预测精度，采用梯度提升树等机器学习方法，进行数据修正和优化。
2.利用遥感数据、观测数据和模型模拟结果进行分析
本研究将采用多源数据集对中国区域生态系统碳水通量进行观测和模拟。通过利用MODIS、Landsat等卫星数据和自动气象站、浮游物监测站等观测数据，对中国区域生态系统的碳水通量进行实时、全面的观测和监测。同时，将模型模拟结果与观测数据进行比较和验证，以探究模型的优化和改进方向。最后，通过数据可视化等方式，对中国区域碳水通量时空分布格局和长期变化趋势进行分析。
3.探究气候变化对生态系统碳水通量的影响
本研究将利用已有的全球气候变化情景、动力学过程和统计学方法，对中国区域生态系统碳水通量响应气候变化的机理进行分析。通过根据IPCCAR5provide的RCP情景数据进行情景模拟，定量评估不同气候适应措施对生态系统碳负载的影响。
4.评估中国区域生态系统的碳负载
本研究将采用模型--数据融合的方法，评估中国区域生态系统的碳负载。通过将生态系统碳收支和碳储量进行对比，确定区域生态系统的碳排放和碳汇区。以丰富的经验统计学方法为基础，综合考虑气候变化、土地利用变化、植被演替和人类活动等因素，预测生态系统碳收支变化趋势和未来生态系统的碳负载状态。
预期成果：
1.构建完整的中国区域生态系统碳水通量模型，并对其进行优化和改进。
2.分析中国区域生态系统碳水通量时空分布格局和长期变化趋势，研究气候变化对生态系统的影响及其可行的应对方法。
3.预测生态系统的碳负载变化趋势和未来生态系统碳负载状态，为中国生态建设和环保提供决策支持。
4.发表高水平学术论文，同时为全球碳循环研究提供新的实证支持。
参考文献：
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