课程大纲

课程大纲

生态信息与生态系统模拟

课程编码:180084071300M1003H 英文名称:Ecological Informatics and Ecosystem Modelling 课时:60 学分:3.00 课程属性:学科核心课 主讲教师:何洪林等

教学目的要求
生态信息和生态系统模拟是专业核心课程,它的核心是定量研究生态学过程,并应用计算机科学和信息技术解决生态学问题。本课程将系统地学习生态信息学的基本理论与方法,强化数据分析方法和计算机模拟的技能,培养学生应用生态系统模型解决现实的生态学问题的能力。
熟悉生态信息学的理论和方法,了解生态信息技术的前沿动态;掌握生态系统建模、模型优化与统计检验的方法;掌握一门编程语言,并具备应用编程方法针对生态过程的生产力、水、碳循环等的定量估算;能够应用现有的模型软件,进行模拟分析,解决特定的生态学问题。

预修课程

大纲内容
第一章 绪论 3学时 何洪林
第1节 课程的目标、实习报告要求与考试事项
第2节 生态信息与生态模拟的原理和方法
第3节 生态信息和生态模拟在生态学研究中的作用和发展方向
第二章 生态信息学的方法及应用 9学时 何洪林
第1节 生态数据获取与管理技术
第2节 生态数据分析与模型数据融合技术
第3节 中国生态系统研究网络监测数据获取与分折
第三章 生态水文过程与蒸散模型 15学时 莫兴国
第1节 蒸散模型与推演
第2节 生态水文过程与生态水文模拟方法
第3节 蒸散模型应用(上机实习)
第四章 生理生态过程与作物模型 6学时 孙志刚
第1节 生理生态过程
第2节 作物模型的原理与方法
第3节 作物模型应用(上机实习)
第五章 生态系统水热过程遥感模拟原理与方法 9学时 孙志刚
第1节 生态系统关键水热过程遥感模拟原理
第2节 生态系统关键水热过程遥感模拟方法
第3节 水热过程遥感模型与应用(上机实习)
第六章 生态系统的碳氮循环模型与应用 15学时 王绍强
第1节 生态系统的碳氮循环模型
第2节 生态系统碳氮循环与遥感信息的耦合
第3节 区域碳循环的估算与气候交互作用(上机实习)
第七章 考试 3学时 何洪林
第1节 考试

参考书

课程教师信息
何洪林,中国科学院地理科学与资源研究所研究员,科学院特聘研究员,博士生导师,中国科学院现有关键技术人才,国家重点研发项目首席科学家。现中国科学院大学岗位教授,国家生态科学数据中心主任,中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室副主任,兼任科技部野外科学观测研究标准专家组副组长、全国科技平台专业标准化技术委员会委员、中国生态学学会生态模型专业委员会副主任委员等学术兼职。长期以来从事生态信息学研究,致力于生态系统碳循环模型数据同化、长期生态监测数据挖掘、野外台站科研信息化、生态监测和评估工作中以及与ILTER、DataONE等的国际合作。以第一作者或通讯作者发表论文179篇,其中SCI检索77篇(第一或通讯37篇),被引4472次。获软著35项,主编图集2部、参与编著7部,参编国家标准1项,团体标准2项,中办采纳咨询报告1份。获得国家科技进步二等奖2项,环保部科技进步一等奖 1项,科学院杰出成就奖1项。

莫兴国,中国科学院地理科学与资源研究所研究员,博士生导师,中国农学会农业气象专业委员会理事,《土壤》杂志编委,世界银行、全球环境基金会关于黄淮海农业应对气候变化项目的短期专家,中国自然资源学会水资源专业委员会委员、中国地理学会会员、国际水文科学协会会员和国际水资源协会会员。研究领域是气候与生态水文。主要研究方向包括土壤-植被-大气系统(SPAC)关键过程机理、生态水文过程综合模型、气候-生态-水文相互作用等。在国内外刊物发表学术论文90余篇。

孙志刚,中国科学院地理科学与资源研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学岗位教授。同时担任中科山东东营地理研究院院长、中科院地理资源所黄河三角洲研究中心主任、中科院禹城综合试验站副站长、中科院黄河三角洲现代农业工程实验室副主任、Journal of Resources and Ecology编委。长期开展农业生态系统的空天地多尺度监测、模型开发与应用、农田生态系统对气候变化和人为活动的响应与适应、区域农业资源要素与农业系统优化等多项研究。先后参与/主持过日本环境省、JAXA、NASA、中科院、NSFC、科技部支持的项目/课题20余项,发表高水平论文百余篇,主编或参与编写著作4 部,授权发明专利5项,获地理信息科技进步奖特等奖(排名6)。

王绍强,中国科学院地理科学与资源研究所二级研究员,博士生导师。主要研究方向为生态系统碳循环、全球变化生态学和生态系统管理。曾任中国科学院特聘研究员、全球碳计划北京办公室副主任,《地理研究》副主编,中国自然资源学会理事、自然资源信息系统研究专业委员会副主任,先后主持了国家重点研发计划项目1项(中国陆地生态系统生态质量综合监测技术与规范研究)、国家基金委原创探索计划专项1项、国家科技部国际合作项目1项、国家973计划课题1项、国家自然科学基金国际合作基金2项(地区合作与交流重点基金1项)、国家自然科学基金面上项目4项等多个项目,发表SCI检索论文130多篇,CSCD检索论文80多篇,出版专著2部。