刘敬一
- 作品数：6 被引量：7H指数：2
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>
- 全球海洋初级生产力与海洋环境要素时空关联模式挖掘分析被引量：3
- 2020年
- 全球海洋初级生产力在海洋环境要素的驱动下呈现不同的时空分布特征,但在不同的海域两者之间的关联模式并不清晰。本文从地理时空规则挖掘的角度,利用1998年1月-2016年12月之间的序列多源遥感产品数据,探讨了全球海洋初级生产力和海洋表面温度、海面高度异常、海面降雨、混合层深度和ENSO(El Niňo-Southern Oscillation)事件的时空关联模式。研究结果表明:1)在西赤道太平洋,海面高度异常降低、海面降雨异常降低和混合层深度异常升高会提升真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常升高。2)在中赤道太平洋,海面高度异常升高、海面降雨异常升高和混合层深度异常降低会抑制真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常降低。3)在东赤道太平洋,海面高度异常升高和海面降雨异常升高会抑制真光层营养盐供应、混合层深度异常升高降低了铁元素含量,从而导致海洋初级生产力的异常降低。4)在南太平洋,浮游植物丰度与营养盐呈负相关,海洋表面温度异常升高/异常降低会提升/抑制微生物光合作用效率、海面高度的异常升高/异常降低会抑制/提升真光层营养盐供应,致使海洋初级生产力的异常升高/异常降低。5)厄尔尼诺事件相较于拉尼娜事件更容易引起海洋初级生产力的异常变化。
- 孙强孙强薛存金刘敬一洪娅岚伍程斌
- 关键词：海洋初级生产力数据挖掘
- 面向海洋异常变化的时空聚类方法——以海表面温度异常和高度异常为例
- 海洋异常变化指某时刻的海洋环境要素相对于长时间序列平均状态的变化，如海洋表面温度的月均异常变化、海面高度的季节异常变化等。海洋异常变化时空聚簇模式挖掘不仅是数据挖掘的重要组成内容，也是全球变化研究中的热点问题之一。 海...
- 刘敬一
- 关键词：数据挖掘
- 基于时序栅格的暴雨事件提取与追踪方法
- 2019年
- 利用长时间序列栅格数据集,基于暴雨的时空演变特征提出一种暴雨事件时空提取与追踪方法.首先在时间维度提取暴雨栅格,针对每一个时序栅格序列统计累计降水量,依据国家气象局的标准划分暴雨等级;然后在空间维度提取暴雨对象,连接具有暴雨标识的相邻空间栅格并将其矢量化,记录暴雨的时间信息、空间信息、属性信息;接着在时空维度追踪暴雨事件,以相邻时刻暴雨对象的空间拓扑相交为条件寻找前后时刻空间拓扑相交的暴雨对象,建立暴雨对象间的关系,提取出所有存在关系的暴雨对象,统计暴雨事件信息;最后利用GPM IMERG最终产品数据集、台站数据集、雷达数据集对该方法的可行性和有效性进行验证与对比分析.实验结果表明,该方法可以完整提取暴雨的动态发展过程.
- 杨光辉薛存金刘敬一邬群勇伍程斌
- 关键词：暴雨事件栅格数据
- 基于图结构的暴雨事件组织方法研究被引量：1
- 2019年
- 在高时空分辨率的降雨数据支持下,分析和追踪暴雨事件的精细结构和动态行为成为可能,但存在数据量大、数据组织结构复杂的特点,对暴雨事件的时空组织与存储提出了巨大挑战.本文基于暴雨事件的演化过程,设计了一种"顶点-边界"的图结构表达模型,并构建基于Neo4j的图数据库,实现暴雨事件的组织与存储.图数据结构中的顶点描述暴雨事件对象,记录暴雨事件空间位置、降雨数据等状态信息;图有向边对暴雨顶点进行关联,记录暴雨状态之间的关系、变化速度、方向等动态信息.最后,综合时间序列模型和空间拓扑关系,设计基于图的暴雨事件组织模型,基于Neo4j图存储方式R-Tree空间索引存储暴雨矢量数据集,并构建暴雨事件库.基于Neo4j和Oracle Spatial的暴雨事件库的对比分析结果表明,Neo4j事件库在数据入库和时空查询性能方面具有优势.
- 李连伟伍程斌崔建勇崔建勇薛存金
- 关键词：暴雨事件性能分析
- 全球海洋初级生产力时空异常变化对ENSO事件的响应
- 2019年
- 海洋初级生产力在海洋环境要素的驱动下,在不同海域呈现出不同的时空变化特征,这种时空演变特征在不同的ENSO事件类型下差异更为显著。本文基于1998年1月至2017年12月全球海洋初级生产力的卫星遥感数据集,通过改进海洋时空双约束聚类挖掘方法,挖掘了近20年海洋初级生产力的时空聚簇模式,并从时空分布和空间移动2个方面对比分析了海洋初级生产力时空演变簇与ENSO(El Nino-Southern Oscillation)事件之间的关系。结果表明:①在EP(Eastern-Pacific)型El Nino事件期间,海洋初级生产力异常低值时空簇主要分布在赤道太平洋东部或中东部海域,异常高值时空簇主要分布在西太平洋和南太平洋中部海域;在CP(Central-Pacific)型El Nino事件期间,异常低值时空簇分布在太平洋中部,而异常高值时空簇分布在南太平洋与西太平洋海域;②在EP型La Nina事件期间,赤道太平洋中部及东部、赤道大西洋与印度洋海域出现异常高值时空簇,南太平洋中东部海域出现异常低值时空簇;在CP型La Nina事件期间,赤道太平洋中部出现异常高值时空簇;南太平洋中西部海域出现异常低值时空簇;③发生在赤道太平洋的海洋初级生产力时空演变簇,在EP型ENSO事件期间具有东移特征,而在CP型ENSO事件期间,时空演变簇在赤道太平洋中部海域产生并消亡;④ENSO事件中海洋初级生产力时空演变簇面积与MEI具有较强相关性。
- 洪娅岚薛存金刘敬一刘星孙强伍程斌
- 关键词：聚类挖掘海洋初级生产力ENSO事件卫星遥感数据
- 一种面向栅格的空间-属性双重约束聚类方法被引量：4
- 2017年
- 针对栅格数据,传统聚类方法大都基于专题属性进行聚类,分裂了栅格对象的空间特性与专题属性,而兼顾空间与专题属性的现有空间聚类方法又存在算法复杂、参数设置多等问题,因此本文提出了一种面向栅格的空间-属性双重约束聚类算法(A Raster-oriented Clustering Method with Space-Attribute Constraints,Ro CMSAC)。RoCMSAC利用栅格数据空间邻域和空间连通特性,重新定义栅格簇的相似性度量准则,通过属性均质簇生成,空间相邻栅格簇合并和空间邻近栅格簇合并3个步骤对栅格数据进行空间-属性双重约束聚类。利用太平洋海域海表温度栅格数据对算法的可行性以及有效性进行验证,并与现有算法进行对比分析。通过实例验证与对比发现:(1)RoCMSAC方法能够保证栅格簇空间域的邻近性和属性域的均质性;(2)RoCMSAC方法可发现复杂形状的栅格簇,且算法时间复杂度低,需输入参数较少。
- 刘敬一薛存金樊彦国孔凡萍何亚文
- 关键词：栅格数据数据挖掘空间聚类
