2025年Biome-BGC生态系统模型教程

Biome-BGC生态系统模型教程详情点击公众号链接 Biome BGC 生态系统模型与 Python 融合技术教程 前言 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

大家好,我是讯享网,很高兴认识大家。

详情点击公众号链接:Biome-BGC生态系统模型与Python融合技术教程

前言

 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。

一,Biome-BGC

图片
讯享网

二,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小区域

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

,在linux 上综合使用cdo和xarray数据制备所需数据。

1,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

lGPP数据:MODIS数据

图片

2,驱动数据制备:

CN05.1数据处理

CMFD数据处理

3,生态数据

MODIS GPP

四,单点的模拟

1,前处理

从空间格点数据(netCDF格式)插值到站点

配置Biome-BGC运行文件

制备用于驱动Biome-BGC的气象数据

2,运行BGC模型

3,调参

以MODIS的GPP产品为观测值,使用Python库并行化调整Biome-BGC模型的参数

调整生长季开始和结束

图片

4,后处理

读取Biome-BGC的ascii文件和二进制文件

结果统计计算

结果可视化

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。将以一个较小的省份进行高分辨率模拟和在中国进行粗分辨率模拟。模拟过程中涉及以下步骤:

静态地理数据准备

气象驱动数据制备

分配数据

并行运行

合并单点结果为空间数据

六,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

图片

七,分析

在单点和空间模拟数据的基础上,进行以下分析:

敏感性分析:

使用敏感性分析方法(SALib库),分析主要模拟参数对GPP的影响

归因分析:

使用通径分析方法(semopy库),结合气象要素,分析对GPP和ET的影响过程

小讯
上一篇 2025-03-12 18:23
下一篇 2025-01-24 20:32

相关推荐

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容,请联系我们,一经查实,本站将立刻删除。
如需转载请保留出处:https://51itzy.com/kjqy/128437.html