Biome-BGC是利用站点描述数据、气象数据和植被生理生态参数,模拟日尺度碳、水和氮通量的有效模型,其研究的空间尺度可以从点尺度扩展到陆地生态系统。
在Biome-BGC模型中,对于碳的生物量积累,采用光合酶促反应机理模型计算出每天的初级生产力(GPP),将生长呼吸和维持呼吸减去后的产物分配给叶、枝条、干和根。生物体的碳每天都按一定比例以凋落方式进入凋落物碳库;对于水份输运过程,该模型模拟的水循环过程包括降雨、降雪、冠层截留、穿透降水、树干径流、 冠层蒸发、融雪、雪升华、冠层蒸腾、土壤蒸发、蒸散、地表径流和土壤水分变化以及植物对水分的利用;对于土壤过程,模型考虑了凋落物分解进入土壤有机碳库过程、土壤有机物矿化过程和基于木桶模型的水在土层间的输送关系;对于能量平衡,该模型还考虑了净辐射、感热通量和潜热通量等过程。
本次将利用中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)和CN05.1气候数据格点化气象数据驱动Biome-BGC在区域上进行模拟。在模拟过程中,需要综合的使用Linux、Python等一些小工具,完成模式的前处理和后处理的工作。
【原文链接】:
Biome-BGC生态系统模型与Python融合技术实践应用
【方式】:在线+永久回放+答疑群辅助+全套课件
【内容介绍】:
专题一、模式介绍 :
Biome-BGC介绍
专题二、基础 :
Linux应用
实现批量创建文件、删除文件及文件夹
并行化执行程序
CDO工具应用
使用cdo工具对netCDF文件进行合并
筛选时间和变量,裁剪为
Python应用
Python的循环语句,逻辑语句,
创建Numpy数组,并统计计算;
使用Matplotlib制作散点图、等值线图;
利用零散数据Pandas创建数,制作时间
利用Xarray读取netCDF文件,写入netCDF文件;实现插值工作
专题三、数据处理 :
在linux 上综合使用cdo和xarray数据制备所需数据。
静态数据制备
地形数据:GTOPO30S 1km
土地利用数据:GLCC 1km
土壤数据:FAO
GPP数据:MODIS数据
驱动数据制备
CN05.1数据处理
CMFD数据处理
生态数据
MODIS GPP
专题四、单点的模拟 :
前处理
从空间数据(netCDF)插值
配置运行文件
制备气象数据
运行BGC模型
调参
基于Python的并行化参数搜索
后处理
结果统计计算
结果可视化
专题五、区域模拟-1 :
区域模拟是将区域上每个格点分别进行计算进行的。
模拟前准备
分配数据
并行运行
合并结果
专题六、区域模拟-2 :
通过数据库的管理,可以减少单点模型空间化数据分发和管理复杂度。
MySQL介绍
常见命令介绍
在Mysql中建立驱动数据、静态数据表和结果表
编写脚本自动化生成静态数据
并行运行模式
结果导入数据库
后处理案例数据
专题七、长时间序列模拟案例 :
使用ERA5作为观测数据的降尺度后的CMIP6未来气候变化降尺度数据。
对气象数据降尺度,获得气温、湿度、降水和向下短波辐射。
土壤数据、植被数据库查询
准备气象数据和静态数据
后处理模拟结果数据