1. 本选题研究的目的及意义
随着科学技术的进步和社会的发展,观测数据作为信息时代的重要基础资源,其质量和可靠性直接关系到科学研究、工程建设以及社会发展等诸多方面。
然而,观测数据的获取并非易事,尤其是在气象、水文、环境等领域,观测站点周围的局地小环境往往会对观测结果产生不可忽视的影响,导致数据出现偏差甚至误差,影响数据的准确性、代表性和可比性,进而影响到相关研究和应用的可靠性。
例如,在气象观测中,站点周围的植被、建筑物、水体等都会对气温、湿度、风速等要素的观测产生影响;在水文观测中,测站附近的水生植物、河道形态、水库调度等因素会影响水位、流量等数据的精度;在环境监测中,污染源的分布、交通状况、气象条件等都会对空气质量、水质等监测结果产生干扰。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着观测技术的发展和应用领域的扩展,局地小环境对观测数据的影响日益受到重视,国内外学者对此开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在局地小环境对观测数据影响评估方面,主要集中于以下几个方面:
(1)针对特定类型观测数据的局地小环境影响研究
例如,刘晓东等[1]分析了城市化发展对气温观测数据的影响,发现城市热岛效应对气温观测的影响显著,需要进行修正才能准确反映真实的温度变化趋势。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以局地小环境对观测数据的影响评估为主题,围绕以下几个方面展开:
1.局地小环境概念及影响因素:界定局地小环境的概念和范围,并分析不同类型局地小环境因素(如地形地貌、土地利用类型、植被覆盖、水体分布、建筑物密度等)对观测数据的影响机制,例如,探讨建筑物对风场的影响、植被对温度和湿度的影响、水体对降雨量的影响等。
2.观测数据影响评估方法:研究和对比传统数据质量评估方法(如数据范围检查、时间一致性检查、空间一致性检查等)、基于统计模型的评估方法(如回归分析、时间序列分析等)以及基于机器学习的评估方法(如人工神经网络、支持向量机等),分析不同方法的优缺点和适用条件,并尝试构建适用于不同类型观测数据的综合评估方法体系。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用文献分析、案例分析、数理统计、机器学习等方法,按照以下步骤逐步开展:
1.文献调研阶段:系统查阅国内外相关文献,了解局地小环境对观测数据影响评估的研究现状、主要方法和最新进展,为研究提供理论基础和方法指导。
2.理论分析阶段:界定局地小环境的概念和范围,分析不同类型局地小环境因素对观测数据的影响机制,并比较不同评估方法的优缺点和适用条件。
3.案例研究阶段:a.数据收集与预处理:选取典型区域的观测数据,收集相关资料,对数据进行质量控制和预处理,例如,剔除异常值、补充缺失值、进行数据格式转换等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.综合评估方法体系的构建:本研究将传统数据质量评估方法、基于统计模型的评估方法以及基于机器学习的评估方法相结合,尝试构建一套适用于不同类型观测数据的综合评估方法体系,以期提高评估结果的准确性和可靠性。
2.案例研究的深入分析:本研究将选取典型区域的观测数据,对局地小环境的影响程度进行深入分析,并比较不同方法的评估结果,以期验证方法的有效性和可靠性,并提出有针对性的mitigation措施。
3.与新技术的结合:本研究将尝试将机器学习等新技术应用于局地小环境对观测数据的影响评估,以期提高评估的效率和精度。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘晓东, 郭铌, 张强, 等. 基于气象站观测数据的城市热岛效应时空特征分析[J]. 生态环境学报, 2019, 28(10): 2089-2097.
2. 张强, 刘晓东, 郭铌, 等. 城市扩张对局地气温序列的影响分析[J]. 气象科学, 2019, 39(02): 212-221.
3. 李进, 张万昌, 姚玉璧, 等. 考虑下垫面变化的气温插值方法研究[J]. 地理科学, 2017, 37(10): 1577-1584.
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