[发明专利]陆面建模方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及地学技术领域，具体而言，涉及一种陆面建模方法及装置。

背景技术

陆地表面水、能量和碳通量对气候系统的整体行为有重要的影响，较好的理解有主意改善自然资源的利用效率，避免不利影响，以适应气候的变化。目前很多研究机构都已经开展了集成陆面模拟、观测和分析方法，以精确评估陆面能量和水分状况等陆面建模系统和陆面信息系统的开发与应用，软硬件的计算限制已经阻碍了高空间分辨率此类系统的开发和应用。陆面过程模型的模拟采用高空间分辨率数据是因为大数量的模拟运行及相对高密度的数据的需求所决定，然而目前并没有在陆面过程模型基础上，适用于高性能计算环境下的陆面建模。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种陆面建模方法及装置，以改善上述的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种陆面建模方法，所述陆面建模方法应用于陆面建模装置，所述陆面建模方法包括：获取目标区域的陆面过程初始观测数据；将初始观测数据输入陆面过程模型中获得陆面过程模型模拟输出数据；所述陆面过程模型包括陆面过程模型；联合实际观测数据和所述陆面过程模型进行模型数据融合，优化所述陆面过程模型；通过脚本对所述模型进行自动化评估。

进一步地，所述通过脚本对所述模型进行自动化评估包括：在所述陆面过程模型的前处理、模拟运行、后处理阶段采用脚本的方式进行模型的自动化评估，以为模型的模拟提供数据衔接以及定量统计分析及可视化的自动服务。

进一步地，所述获取目标区域的陆面过程初始观测数据的步骤包括：获取目标区域所在陆地表面的初始状况，其中，所述初始状况包括土壤、植被及地形的地表属性；获取目标区域所对应上层大气的能量或状态、下层土壤的能量或状态。

进一步地，所述联合实际观测数据和所述陆面过程模型进行模型数据融合包括：定义所述陆面过程模型的模型结构；结合观测数据对所述陆面过程模型进行敏感性及不确定性分析；结合约束条件对所述陆面过程模型进行可靠性及不确定性分析。

进一步地，所述初始观测数据、实际观测数据和所述陆面过程模型模拟输出数据包括：光合有效辐射值、净辐射值、感热值、潜热值、冠层导率值、总初级生产力值、生态系统呼吸值、净生态系统碳交换量值及吸收光合有效辐射比例值。

一种陆面建模装置，所述陆面建模装置包括：数据获取单元，获取目标区域的陆面过程初始观测数据；数据处理单元，将初始观测数据输入陆面过程模型中获得陆面过程模型模拟输出数据；模型数据融合单元，联合实际观测数据和所述陆面过程模型进行模型数据融合，优化所述陆面过程模型；自动化评估单元，通过脚本对所述模型进行自动化评估。

进一步地，所述模型数据融合单元包括：模型定义子单元，用于定义所述陆面过程模型的模型结构；模型表征子单元，用于结合观测数据对所述陆面过程模型进行敏感性及不确定性分析；参数评估子单元，用于结合约束条件对所述陆面过程模型进行可靠性及不确定性分析。

进一步地，所述数据获取单元包括：初始状况获取子单元，用于获取目标区域所在陆地表面的初始状况，其中，所述初始状况包括土壤、植被及地形的地表属性；边界数据获取子单元，用于获取上层大气的能量或状态、下层土壤的能量或状态。

进一步地，所述自动化评估单元用于在所述陆面过程模型的前处理、模拟运行、后处理阶段采用脚本的方式进行模型的自动化评估，以为模型的模拟提供数据衔接以及定量统计分析及可视化的自动服务。

进一步地，所述初始观测数据、实际观测数据和所述陆面过程模型模拟输出数据包括：光合有效辐射值、净辐射值、感热值、潜热值、冠层导率值、总初级生产力值、生态系统呼吸值、净生态系统碳交换量值及吸收光合有效辐射比例值。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种陆面建模方法及装置，所述陆面建模方法包括：获取目标区域的陆面过程初始观测数据；将初始观测数据输入陆面过程模型中获得陆面过程模型模拟输出数据；所述陆面过程模型包括陆面过程模型；联合实际观测数据和所述陆面过程模型进行模型数据融合，优化所述陆面过程模型；通过脚本对所述模型进行自动化评估。以陆面过程模型为基础，结合科学的工作流程，集成不同源和分辨率的数据以分布式的存储方式进行数据的存取，采用模型数据融合的方法，将陆面过程模型的参数、模型有机地结合成一个整体，并通过脚本对陆面过程模型进行自动化评估，增加了系统的复杂度，也提高了系统的可用性，为陆面过程模型的模拟提供数据衔接以及定量统计分析及可视化的自动服务。