CyberSEES: Type 1: Cyber-Enabled Ensemble Data Assimilation for Drought Monitoring, Forecasting and Recovery

Cyber​​SEES:类型 1:用于干旱监测、预报和恢复的网络集成数据同化

基本信息

  • 批准号:
    1830955
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 13.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-01-09 至 2018-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

There is growing concern with evidence that droughts have been intensified due to ongoing land development driven by population growth and other factors. This has correspondingly aggravated water scarcity, which threatens the long-term sustainability of water resources. Since the US is one of the largest in terms of water footprint, the country is very vulnerable to moderate and severe drought. To mitigate the drought vulnerability, an effective drought monitoring and forecasting system with assessment of drought recovery time is critical for decision makers. This project will develop a cyber-enabled ensemble data assimilation and terrestrial modeling system to characterize the land surface condition for not only assessing the agricultural drought but also providing the initial condition for probabilistic drought forecasting. These estimates will provide the basis for drought recovery estimation. The project will serve as a prototype to build capacity for large-scale drought studies and applications, and will directly enhance the ability of state water managers to take appropriate and timely measures during periods of water scarcity as a result of drought.The study relies on a variety of massive earth and environmental observational data in connection with advanced dynamical and Bayesian modeling, to account for uncertainties and provide reliable drought estimation with the goal to further freshwater resource sustainability. Ensemble modeling and probabilistic estimation to quantify the uncertainties in Earth system science by means of data assimilation has been a salient bottleneck in operationalization. Due to the multi-scale nature of hydrologic processes and under-determinedness of most hydrologic systems as well as the presence of epistemic and random uncertainties, dynamic physical-based and stochastic modeling to probabilistically characterize drought onset and predict it at seasonal scale requires proper parameterization of the system. This research proposes a modern ensemble data assimilation system operating in real time to characterize land surface conditions for monitoring drought, develops a computational framework for effective data assimilation, and implements an approach that targets computational scalability, power, and reliability in the computational framework.
越来越令人关切的是,有证据表明,由于人口增长和其他因素推动的土地开发,干旱加剧了。这相应地加剧了缺水问题,威胁到水资源的长期可持续性。由于美国是水足迹最大的国家之一,该国非常容易受到中度和严重干旱的影响。为了减轻干旱脆弱性,一个有效的干旱监测和预测系统,评估干旱恢复时间,对决策者至关重要。该项目将开发一个网络化的集合数据同化和陆地建模系统,以描述陆地表面状况,不仅用于评估农业干旱,而且还为概率干旱预报提供初始条件。这些估计数将为干旱恢复估计提供依据。该项目将作为建立大规模干旱研究和应用能力的原型,并将直接提高各州水资源管理人员在干旱造成的缺水期间采取适当和及时措施的能力。考虑到不确定性,并提供可靠的干旱估计,以促进淡水资源的可持续性。利用数据同化技术对地球系统科学中的不确定性进行量化的模拟和概率估计一直是业务化的一个突出瓶颈。由于水文过程的多尺度性质和大多数水文系统的不确定性,以及存在认知和随机不确定性,基于动态物理和随机建模,以概率特征干旱发生和预测它在季节尺度上需要适当的系统参数化。本研究提出了一个现代集合数据同化系统运行在真实的时间来表征监测干旱的地表条件,开发了一个有效的数据同化的计算框架,并实现了一种方法,目标计算的可扩展性,功率和可靠性的计算框架。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Hamid Moradkhani其他文献

In search of non-stationary dependence between estuarine river discharge and storm surge based on large-scale climate teleconnections
基于大规模气候遥相关探究河口流量与风暴潮之间的非平稳依赖性
  • DOI:
    10.1016/j.advwatres.2024.104858
  • 发表时间:
    2025-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.200
  • 作者:
    Georgios Boumis;Hamed R. Moftakhari;Danhyang Lee;Hamid Moradkhani
  • 通讯作者:
    Hamid Moradkhani
A cluster-based temporal attention approach for predicting cyclone-induced compound flood dynamics
一种基于聚类的时间注意力方法用于预测气旋引发的复合洪水动态
  • DOI:
    10.1016/j.envsoft.2025.106499
  • 发表时间:
    2025-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.600
  • 作者:
    Samuel Daramola;David F. Muñoz;Hamed Moftakhari;Hamid Moradkhani
  • 通讯作者:
    Hamid Moradkhani
A data-driven framework for an efficient block-level coastal flood risk assessment
一个用于高效街区级沿海洪水风险评估的数据驱动框架
  • DOI:
    10.1016/j.ijdrr.2025.105478
  • 发表时间:
    2025-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.500
  • 作者:
    Farnaz Yarveysi;Keighobad Jafarzadegan;Shrabani S. Tripathy;Hamed Moftakhari;Hamid Moradkhani
  • 通讯作者:
    Hamid Moradkhani
Harnessing Twitter (X) with AI-enhanced natural language processing for disaster management: Insights from California wildfire
利用人工智能增强的自然语言处理技术借助推特(X)进行灾害管理:来自加利福尼亚野火的见解
  • DOI:
    10.1016/j.envsoft.2025.106545
  • 发表时间:
    2025-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.600
  • 作者:
    Mohammadsepehr Karimiziarani;Ehsan Foroumandi;Hamid Moradkhani
  • 通讯作者:
    Hamid Moradkhani
Daily multistep soil moisture forecasting by combining linear and nonlinear causality and attention-based encoder-decoder model

Hamid Moradkhani的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Hamid Moradkhani', 18)}}的其他基金

Track-1- Food-Energy-Water Nexus in the Deep South: A Latent System Primed for Transition From Rain-fed to Irrigation-fed Agriculture
Track-1- 南方腹地的粮食-能源-水关系:一个为从雨水灌溉农业向灌溉灌溉农业转变做好准备的潜在系统
  • 批准号:
    1856054
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CyberSEES: Type 1: Cyber-Enabled Ensemble Data Assimilation for Drought Monitoring, Forecasting and Recovery
Cyber​​SEES:类型 1:用于干旱监测、预报和恢复的网络集成数据同化
  • 批准号:
    1539605
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

铋基邻近双金属位点Type B异质结光热催化合成氨机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
智能型Type-I光敏分子构效设计及其抗耐药性感染研究
  • 批准号:
    22207024
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
TypeⅠR-M系统在碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌流行中的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
替加环素耐药基因 tet(A) type 1 变异体在碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌中的流行、进化和传播
  • 批准号:
    LY22H200001
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
面向手性α-氨基酰胺药物的新型不对称Ugi-type 反应开发
  • 批准号:
    LY22B020003
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
BMP9/BMP type I receptors 通过激活 PPARα保护心肌梗死的机制研究
  • 批准号:
    LQ22H020003
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
C2H2-type锌指蛋白在香菇采后组织软化进程中的作用机制研究
  • 批准号:
    32102053
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
血管阻断型Type-I光敏剂合成及其三阴性乳腺癌光诊疗
  • 批准号:
    62120106002
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    255 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
Chichibabin-type偶联反应在构建联氮杂芳烃中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    63 万元
  • 项目类别:
    面上项目
茶尺蠖Type-II环氧性信息素合成酶关键基因的鉴定及功能研究
  • 批准号:
    LQ21C140001
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Collaborative Research: DESC: Type I: FLEX: Building Future-proof Learning-Enabled Cyber-Physical Systems with Cross-Layer Extensible and Adaptive Design
合作研究:DESC:类型 I:FLEX:通过跨层可扩展和自适应设计构建面向未来的、支持学习的网络物理系统
  • 批准号:
    2324936
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: DESC: Type I: FLEX: Building Future-proof Learning-Enabled Cyber-Physical Systems with Cross-Layer Extensible and Adaptive Design
合作研究:DESC:类型 I:FLEX:通过跨层可扩展和自适应设计构建面向未来的、支持学习的网络物理系统
  • 批准号:
    2324937
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of Model-Based Development Type Teaching Materials for Integrated Understanding of Cyber Space and Physical Space
基于模型的开发型网络空间与物理空间综合理解教材开发
  • 批准号:
    22K02829
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Continuous Glucose Monitoring for High-Risk Type 2 Diabetes in the Hospital: Cloud-Based Real-Time Glucose Evaluation and Management System (Cyber GEMS)
医院高风险 2 型糖尿病的连续血糖监测:基于云的实时血糖评估和管理系统 (Cyber​​ GEMS)
  • 批准号:
    10457241
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
Continuous Glucose Monitoring for High-Risk Type 2 Diabetes in the Hospital: Cloud-Based Real-Time Glucose Evaluation and Management System (Cyber GEMS)
医院高风险 2 型糖尿病的连续血糖监测:基于云的实时血糖评估和管理系统 (Cyber​​ GEMS)
  • 批准号:
    10641776
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
CyberSEES: Type 2: A Coastal Resilience Collaboratory: Cyber-enabled Discoveries for Sustainable Deltaic Coasts
Cyber​​SEES:类型 2:沿海复原力合作实验室:可持续三角洲海岸的网络发现
  • 批准号:
    1856359
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CyberSEES: Type 2: A Coastal Resilience Collaboratory: Cyber-enabled Discoveries for Sustainable Deltaic Coasts
Cyber​​SEES:类型 2:沿海复原力合作实验室:可持续三角洲海岸的网络发现
  • 批准号:
    1539567
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CyberSEES: Type 2: Human-centered systems for cyber-enabled sustainable buildings
Cyber​​SEES:类型 2:以人为本的网络可持续建筑系统
  • 批准号:
    1539527
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRISP Type 2: Resilient Cyber-Enabled Electric Energy and Water Infrastructures: Modeling and Control under Extreme Mega Drought Scenarios
CRISP 类型 2:弹性网络支持的电力能源和水利基础设施:极端特大干旱情景下的建模和控制
  • 批准号:
    1541026
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CyberSEES: Type 2: Collaborative Research: Cyber-infrastructure and Technologies to Support Large-Scale Wildlife Monitoring and Research for Wildlife and Ecology Sustainability
Cyber​​SEES:类型 2:协作研究:支持大规模野生动物监测以及野生动物和生态可持续性研究的网络基础设施和技术
  • 批准号:
    1539622
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 13.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了