王國杰, 男,生于1976年,山東人, 水文學博士,氣象學博士,F任南京信息工程大學遙感與測繪工程學院教授,博士生導師。2007年于中國科學院南京地理與湖泊研究所獲得地理學博士學位,2011年于荷蘭阿姆斯特丹自由大學獲得哲學(氣象學)博士學位。主要從事陸面-大氣相互作用、氣候變化影響、災害風險管理、人工智能遙感等領域的研究。主持科技部重點研發計劃課題(2019YFC1510293)、專題(2017YFA0603701)、國家自然科學基金委重大研究計劃項目(91337108)、國際合作研究與交流項目(41561124014、GZ1447)、面上項目(41875094、41375099)等,在國內外主流學術期刊發表研究論文100余篇,授權中國發明專利12項,美國發明專利2項,獲江蘇省科學技術二等獎等省部級科技獎勵5項。擔任中國地理學會理事、民盟中央生態環境委員會委員等學術兼職,入選江蘇省第五期、第六期333高層次人才培養工程。
教育及工作經歷:
2011.01 - 2012.11,荷蘭阿姆斯特丹自由大學 | 博士后。
2007.07 - 2010.12,荷蘭阿姆斯特丹自由大學地球科學系研究人員博士生(獲水文氣象學博士學位)。
2005.11 - 2006.05,德國哥廷根大學GIS與遙感研究所訪問學者,受德國政府獎學金DAAD資助。
2004.09 - 2007.0,中科院南京地理與湖泊研究所,獲地理學博士學位(地理學/水文方向)。
2001.09 - 2004.07,福建師范大學地理科學學院,獲理學碩士學位。
1997.09 - 2001.07, 曲阜師范大學地理系本科生,獲理學學士學位。
2013.01 - 迄 今,南京信息工程大學地理與遙感學院教授。
學術兼職:
[1]中國地理學會理事。
[2]江蘇省地理學會常務理事。
[3]中國地理信息產業協會理事。
[4]民盟中央生態環境委員會委員。
[5]中國自然資源學會熱帶亞熱帶資源研究專業委員會委員。
[6]中國地理學會長江分會委員。
[7](民盟省委)江蘇生態環境與綠色發展研究院院長。
[8]民盟江蘇省委科技工作委員會秘書長。
[9]Associate Editor, Frontiers in Environmental Science,
https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/sections/interdisciplinary-climate-studies
[10]Associate Editor, Forests, https://www.mdpi.com/journal/forests/sectioneditors/forest_meteorology。
講授課程:
普通水文氣象學。
招生方向:
陸地水循環遙感技術與應用;陸面-大氣相互作用;氣象災害風險評估與管理。
研究方向:
水文學與水資源;氣候變化與水循環;陸面-大氣相互作用。
研究領域:
陸面-大氣相互作用,氣候變化與水循環,災害風險監測預警,人工智能遙感。
1. 陸面-大氣相互作用,陸面與大氣之間水文與能量反饋及其對極端氣候事件和氣候變率的影響。
2. 全球和區域尺度多載荷、多時空分辨率土壤濕度和植被光學深度的微波遙感與產品研發。
3. 地學時間序列"驅動-響應"關系數學診斷方法及其應用。
4. 氣象災害和氣候變化風險評估與管理,流域水文學,城市洪水預警系統的研制。
承擔科研項目情況:
主持了多項國家自然科學基金項目,包括面上項目、重大計劃項目和重點國際合作項目等。
1、國家自然科學基金面上項目,“植被-氣候相互作用的因果推理”,項目號:42275028,執行期限:2023/01-2026/12,項目經費:55萬元,主持。
2、國家自然科學基金面上項目,“基于土壤濕度-植被-大氣相互作用的干旱自我強化機制研究”,項目號:41875094,執行期限:2019/01-2022/12,項目經費:62萬元,主持, 已結題。
3、科技部國家重點研發計劃項目“氣象災害致災條件、影響評估及風險防范技術”研究課題“中國及典型區域/流域氣象災害風險圖譜及綜合集成系統”,項目號:2019YFC1510203,執行期限:2020/01-2022/12,項目經費:246萬元,主持, 已結題。
4、國家自然科學基金委中德科學中心“中德國際合作研究組(Sino-German Cooperation Group)”項目,“Integrated Drought Risk Management under Multiple Climatic and Socioeconomic Scenarios”,項目號:GZ1447,執行期限:2018/09-2021/08,項目經費:172萬元,主持。
5、國家自然科學基金委中德科學中心中德雙邊會議,項目號:GZ1373,“氣候服務科學:從全球氣候模擬到氣候變化適應”,執行期限:2016/11,項目經費:6萬歐元,主持, 已結題。
6、科技部國家重點研發計劃項目“全球氣候-陸面-水文過程及極端水文事件風險與中國適應研究”研究專題,項目號:2017YFA0603701,執行期限:2017/09-2022/08,項目經費:300萬元,主持, 已結題。
7、國家自然科學基金國際合作研究項目,“我國東部地區土壤濕度衛星反演及其對氣候變化的響應機制研究”,項目號:41561124014,執行期限:2016.01-2017.02,項目經費:146萬元,主持, 已結題。
8、寧波市氣象局,“寧波市鄞州區暴雨精細化監測預報預警一體化工程城市內澇預警與制作”,執行期限:2017/07-2017/12,項目經費:80萬元,主持,已結題。
9、國家自然科學基金重大研究計劃(培育)項目,“青藏高原春夏季土壤濕度熱力效應及其對東亞夏季風和季風降水的影響”,項目號:91337108,執行期限:2014/01-2016/12,項目經費:70萬元,主持,已結題。
10、國家自然科學基金面上項目,項目號:41375099,“東亞季風區土壤濕度對大氣降水的反饋作用研究”,執行期限:2014.01-2017.12,項目經費:80萬元,主持, 已結題。
11、中國教育部-荷蘭皇家科學與藝術學院國際合作項目,“利用風云三號衛星資料研發全球土壤濕度數據庫”,執行期限:2013/03-2015/03,項目經費:6萬歐元,主持,結題。
12、參與:國家自然科學基金委員會中德科學中心,中德國際合作組項目,水資源綜合管理:模型模擬到適應措施,基金號:GZ912,執行期限:2014/01-2016/12,結題。
13、指導教師:2014年度國家級大學生科技創新訓練項目,基于WebGIS的土壤濕度產品在線分發系統研制。
科研成果:
1 極端水文氣象事件的影響預警關鍵技術及其應用 姜彤;熊明;王艷君;翟建青;蘇布達;陶輝;楊文發;黃金龍;馮寶飛;王國杰;曹麗格 南京信息工程大學 2017
2 基于影響的極端氣候事件預報預警關鍵技術及其應用 王國杰;姜彤;熊明;王艷君;翟建青;楊文發;蘇布達;馮寶飛;陶輝 南京信息工程大學 2015
國外發明專利:
[1]Method and system for identifying extreme climate events,授權號:US 11614562B1,授權日期:2023-03-28
[2]Method for flood disaster monitoring and disaster analysis based on vision transformer,授權號:US 11521379B1,授權日期:2022-12-06
[3]Landslide recognition method based on laplacian pyramid remote sensing image fusion,授權號:US 11521377B1,授權日期:2022-12-06
國內發明專利:
[1]蘇布達, 王艷君, 姜彤, 王國杰, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種氣象災害保險指數評估方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610438B, 2024-04-23.
[2]林俊杰, 王國杰, 楊瑞婷, 胡一凡, 魏錫坤. 一種遙感變化檢測方法、系統、設備和存儲介質[P]. 江蘇省: CN117876877A, 2024-04-12.
[3]仇瑞博, 代文, 王國杰, 王波, 范佳鑫, 鄭曉東. 融合正負地形和光照暈渲的沙丘提取方法[P]. 江蘇省: CN117576485B, 2024-04-02.
[4]仇瑞博, 代文, 王國杰, 王波, 劉愛利, 陳凱. 一種基于蒙特卡羅檢驗的攝影測量像控點質量評價方法[P]. 江蘇省: CN117451011B, 2024-03-08.
[5]蘇布達, 王國杰, 姜彤, 王艷君, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種承災體動態脆弱性評估方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610436B, 2024-02-27.
[6]仇瑞博, 代文, 王國杰, 王波, 范佳鑫, 鄭曉東. 融合正負地形和光照暈渲的沙丘提取方法[P]. 江蘇省: CN117576485A, 2024-02-20.
[7]仇瑞博, 代文, 王國杰, 王波, 劉愛利, 陳凱. 一種基于蒙特卡羅檢驗的攝影測量像控點質量評價方法[P]. 江蘇省: CN117451011A, 2024-01-26.
[8]李夢琪, 代文, 王國杰, 王波, 張文杰, 陳凱, 路明月, 劉愛利. 三維地形要素融入深度學習的高分辨率DEM構建方法[P]. 江蘇省: CN117274054A, 2023-12-22.
[9]沈心怡, 代文, 王國杰, 王波, 幸韻, 張文杰, 劉愛利. 質量守恒定律約束的徑流輸沙路徑分配方法[P]. 江蘇省: CN116882207B, 2023-12-01.
[10]姜彤, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種提高氣象災害指數保險準確性的方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610653B, 2023-11-21.
[11]王履華, 沈健, 朱燁, 周思凡, 王國杰. 一種面向實景三維的一碼多態數據管理方法及系統[P]. 江蘇省: CN116955684A, 2023-10-27.
[12]沈心怡, 代文, 王國杰, 王波, 幸韻, 張文杰, 劉愛利. 質量守恒定律約束的徑流輸沙路徑分配方法[P]. 江蘇省: CN116882207A, 2023-10-13.
[13]陳凱, 代文, 王國杰, 王履華, 王春. 一種基于開源數據和條件生成對抗網絡的地形建模方法[P]. 江蘇省: CN116630554A, 2023-08-22.
[14]蘇布達, 姜彤, 王國杰, 王艷君, 翟建青, 黃金龍, 高妙妮, 林齊根, 巢清塵. 一種水流沖刷作用力測量裝置[P]. 江蘇省: CN219532340U, 2023-08-15.
[15]翟建青, 李修倉, 巢清塵, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君, 黃金龍. 一種植物生長環境綜合檢測裝置[P]. 北京市: CN219496375U, 2023-08-08.
[16]王國杰, 周費宏, 丹尼爾, 徐永明, 邵禹豪, 張海燕. 一種基于多元非線性因果分析的干旱成因溯源方法[P]. 江蘇省: CN115935283B, 2023-07-25.
[17]林齊根, 翟建青, 黃金龍, 高妙妮, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君. 一種市政路橋暴雨洪澇專用路基[P]. 江蘇省: CN219385846U, 2023-07-21.
[18]王履華, 沈健, 朱燁, 鄭曉麗, 王國杰, 路明月. 一種基于語義改進的自動尋體構建建筑產權體的方法[P]. 江蘇省: CN115880713B, 2023-07-07.
[19]王國杰, 林俊杰, 魏錫坤, 祝善友, 徐永明, 胡一凡. 一種半監督變化檢測洪澇識別方法[P]. 江蘇省: CN116310581A, 2023-06-23.
[20]王履華, 高權忠, 許秋成, 吳月, 王國杰, 路明月. 一種顧及地籍語義與屬性的基礎地理要素符號渲染方法[P]. 江蘇省: CN116186185A, 2023-05-30.
[21]王艷君, 蘇布達, 黃金龍, 林齊根, 高妙妮, 姜彤, 王國杰. 一種復合型極端氣候事件識別方法和系統[P]. 江蘇省: CN113688539B, 2023-05-16.
[22]王國杰, 周費宏, 丹尼爾, 徐永明, 邵禹豪, 張海燕. 一種基于多元非線性因果分析的干旱成因溯源方法[P]. 江蘇省: CN115935283A, 2023-04-07.
[23]王履華, 沈健, 朱燁, 鄭曉麗, 王國杰, 路明月. 一種基于語義改進的自動尋體構建建筑產權體的方法[P]. 江蘇省: CN115880713A, 2023-03-31.
[24]王艷君, 姜彤, 蘇布達, 翟建青, 王國杰, 黃金龍, 高妙妮, 林齊根. 一種用于高溫熱浪對農作物影響的預警裝置[P]. 江蘇省: CN218038255U, 2022-12-13.
[25]林齊根, 翟建青, 黃金龍, 高妙妮, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君. 一種用于自然災害災情調查的監測裝置[P]. 江蘇省: CN218035088U, 2022-12-13.
[26]黃金龍, 翟建青, 高妙妮, 林齊根, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君. 一種用于監測低溫冷害的預警裝置[P]. 江蘇省: CN218035385U, 2022-12-13.
[27]高妙妮, 翟建青, 黃金龍, 林齊根, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君. 一種基于pf-value的土壤凍融過程監測裝置[P]. 江蘇省: CN218036822U, 2022-12-13.
[28]蘇布達, 姜彤, 王國杰, 王艷君, 翟建青, 黃金龍, 高妙妮, 林齊根. 一種監測暴雨洪澇淹沒水位預警裝置[P]. 江蘇省: CN217930465U, 2022-11-29.
[29]高妙妮, 翟建青, 黃金龍, 林齊根, 姜彤, 蘇布達, 王國杰, 王艷君. 一種預防城市暴雨洪澇的植被養護裝置[P]. 江蘇省: CN217782274U, 2022-11-11.
[30]王國杰, 姜彤, 蘇布達, 王艷君, 翟建青, 黃金龍, 高妙妮, 林齊根. 一種農業氣象災害儀懸掛架[P]. 江蘇省: CN217784756U, 2022-11-11.
[31]路明月, 金傳威, 李宇宸, 閔錦忠, 王國杰, 王履華. 一種基于柵格的閃電落區預測方法[P]. 江蘇省: CN115146547A, 2022-10-04.
[32]畢碩本, 范京津, 王國杰, 路明月, 郭家寶. 一種雙指并攏劃線變單指劃線觸摸區域計算的方法、裝置及觸控顯示裝置[P]. 江蘇省: CN110737365B, 2022-09-27.
[33]王國杰, 羅子聰, 姜彤, 王艷君, 蘇布達, 王國復, 馮愛青. 一種基于有向圖神經網絡的高溫災害預報方法[P]. 江蘇省: CN114626512B, 2022-09-06.
[34]徐永明, 李家藝, 王國杰, 祝善友. 一種便攜式夜間光污染監測系統[P]. 江蘇省: CN217331390U, 2022-08-30.
[35]王國杰, 魏錫坤, 姜彤, 王艷君, 路明月, 王國復. 一種基于深度學習的氣象大數據融合方法[P]. 江蘇省: CN114547017B, 2022-08-05.
[36]王艷君, 黃金龍, 王國杰, 蘇布達, 翟建青, 姜彤. 一種動態過程中的區域性干旱事件識別方法[P]. 江蘇省: CN114781500A, 2022-07-22.
[37]林齊根, 黃金龍, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 姜彤. 一種數據遷移改進數據有限區域滑坡危險性評估的方法[P]. 江蘇省: CN114742419A, 2022-07-12.
[38]林齊根, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 黃金龍, 姜彤. 一種評估氣候變化下降水誘發滑坡災害損失的評估方法[P]. 江蘇省: CN114510851B, 2022-06-17.
[39]王國杰, 羅子聰, 姜彤, 王艷君, 蘇布達, 王國復, 馮愛青. 一種基于有向圖神經網絡的高溫災害預報方法[P]. 江蘇省: CN114626512A, 2022-06-14.
[40]胡一凡, 王國杰, 梁子凡, 魏錫坤, 路明月, 王艷君, 蘇布達, 姜彤, 代文. 基于多變量對抗生成網絡的地理大數據缺值補入方法[P]. 江蘇省: CN114579546A, 2022-06-03.
[41]王國杰, 魏錫坤, 姜彤, 王艷君, 路明月, 王國復. 一種基于深度學習的氣象大數據融合方法[P]. 江蘇省: CN114547017A, 2022-05-27.
[42]徐永明, 許諾, 王國杰, 閆逸斐, 周翔, 王柏智, 郭紫璇, 祝善友. 一種基于夜光遙感數據的道路夜間照明質量監測方法[P]. 江蘇省: CN114235148B, 2022-05-20.
[43]林齊根, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 黃金龍, 姜彤. 一種評估氣候變化下降水誘發滑坡災害損失的評估方法[P]. 江蘇省: CN114510851A, 2022-05-17.
[44]徐永明, 李家藝, 王國杰, 吉蒙, 陳文靜, 祝善友. 一種基于夜光遙感數據的夜間城市過度照明監測方法[P]. 江蘇省: CN114067223B, 2022-04-15.
[45]黃金龍, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 姜彤. 一種極端氣候事件辨識方法和系統[P]. 江蘇省: CN113837668B, 2022-04-08.
[46]徐永明, 許諾, 王國杰, 閆逸斐, 周翔, 王柏智, 郭紫璇, 祝善友. 一種基于夜光遙感數據的道路夜間照明質量監測方法[P]. 江蘇省: CN114235148A, 2022-03-25.
[47]黃金龍, 王艷君, 景丞, 蘇布達, 王國杰, 翟建青, 姜彤. 基于索洛增長和存量遞歸的金屬產業經濟預估系統和方法[P]. 江蘇省: CN114139770A, 2022-03-04.
[48]王艷君, 景丞, 蘇布達, 黃金龍, 翟建青, 姜彤, 王國杰. 一種基于共享社會經濟路徑下的人口預估方法和系統[P]. 江蘇省: CN114139771A, 2022-03-04.
[49]徐永明, 李家藝, 王國杰, 吉蒙, 陳文靜, 祝善友. 一種基于夜光遙感數據的夜間城市過度照明監測方法[P]. 江蘇省: CN114067223A, 2022-02-18.
[50]董臻, 王國杰, 梁子凡, 馮愛青, 王國復, 王艷君, 蘇布達. 一種基于拉普拉斯金字塔遙感圖像融合的滑坡體識別方法[P]. 江蘇省: CN113688808B, 2022-02-11.
[51]路明月, 王夢龍, 張亞東, 閔錦忠, 王國杰. 一種基于雷達探測數據的閃電強度識別方法[P]. 江蘇省: CN113655295B, 2022-01-04.
[52]狄旸辰, 路明月, 閔錦忠, 王國杰, 張亞東. 一種臺風路徑相似度評估方法[P]. 江蘇省: CN113486093B, 2021-12-28.
[53]黃金龍, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 姜彤. 一種極端氣候事件辨識方法和系統[P]. 江蘇省: CN113837668A, 2021-12-24.
[54]徐永明, 陳惠娟, 王國杰, 莫亞萍, 祝善友. 基于夜光燈光遙感數據的夜間PM2.5濃度監測方法[P]. 江蘇省: CN113390769B, 2021-12-14.
[55]董臻, 王國杰, 王艷君, 姜彤, 蘇布達, 馮愛青, 繆麗娟, 路明月. 一種基于視覺Transformer的洪澇災害監測與災情分析方法[P]. 江蘇省: CN113537177B, 2021-12-14.
[56]王艷君, 蘇布達, 黃金龍, 林齊根, 高妙妮, 姜彤, 王國杰. 一種復合型極端氣候事件識別方法和系統[P]. 江蘇省: CN113688539A, 2021-11-23.
[57]董臻, 王國杰, 梁子凡, 馮愛青, 王國復, 王艷君, 蘇布達. 一種基于拉普拉斯金字塔遙感圖像融合的滑坡體識別方法[P]. 江蘇省: CN113688808A, 2021-11-23.
[58]詹明月, 王國杰, 婁丹, 袁慶, 朱晨霞, 陸姣. 一種蒸散發測量裝置[P]. 江蘇省: CN214843370U, 2021-11-23.
[59]路明月, 王夢龍, 張亞東, 閔錦忠, 王國杰. 一種基于雷達探測數據的閃電強度識別方法[P]. 江蘇省: CN113655295A, 2021-11-16.
[60]蘇布達, 王國杰, 姜彤, 王艷君, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種承災體動態脆弱性評估方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610436A, 2021-11-05.
[61]姜彤, 王艷君, 王國杰, 蘇布達, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種承災體動態暴露度評估方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610437A, 2021-11-05.
[62]蘇布達, 王艷君, 姜彤, 王國杰, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種氣象災害保險指數評估方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610438A, 2021-11-05.
[63]姜彤, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 陶輝, 翟建青, 黃金龍. 一種提高氣象災害指數保險準確性的方法及系統[P]. 江蘇省: CN113610653A, 2021-11-05.
[64]董臻, 王國杰, 王艷君, 姜彤, 蘇布達, 馮愛青, 繆麗娟, 路明月. 一種基于視覺Transformer的洪澇災害監測與災情分析方法[P]. 江蘇省: CN113537177A, 2021-10-22.
[65]狄旸辰, 路明月, 閔錦忠, 王國杰, 張亞東. 一種臺風路徑相似度評估方法[P]. 江蘇省: CN113486093A, 2021-10-08.
[66]林齊根, 王國杰, 王艷君, 蘇布達, 翟建青, 黃金龍, 姜彤. 一種評估氣候變化對區域滑坡發生時空影響方法及裝置[P]. 江蘇省: CN113469587A, 2021-10-01.
[67]徐永明, 陳惠娟, 王國杰, 莫亞萍, 祝善友. 基于夜光燈光遙感數據的夜間PM2.5濃度監測方法[P]. 江蘇省: CN113390769A, 2021-09-14.
[68]宋慧慧, 孫毅堂, 劉青山, 王國杰, 張開華. 一種基于深度卷積神經網絡的時空衛星圖像融合方法[P]. 江蘇省: CN107945146B, 2021-08-03.
[69]路明月, 張亞東, 閔錦忠, 王國杰, 勞騰飛. 一種基于三維雷達探測數據的閃電落區識別方法[P]. 江蘇省: CN112596058B, 2021-06-01.
[70]路明月, 張亞東, 閔錦忠, 王國杰, 勞騰飛. 一種基于三維雷達探測數據的閃電落區識別方法[P]. 江蘇省: CN112596058A, 2021-04-02.
[71]王國杰, 婁丹. 一種大氣污染物數據采集箱裝置[P]. 江蘇省: CN210487410U, 2020-05-08.
[72]陳譽天, 王國杰, 李世杰, 陸姣. 一種邊緣海環境監測裝置[P]. 江蘇省: CN210426632U, 2020-04-28.
[73]王國杰, 婁丹. 一種便攜式環境監測設備[P]. 江蘇省: CN210375211U, 2020-04-21.
[74]王國杰, 婁丹. 一種基于北斗地理信息采集裝置[P]. 江蘇省: CN210293211U, 2020-04-10.
[75]王國杰, 婁丹. 一種風力發電廠環境監測裝置[P]. 江蘇省: CN210293255U, 2020-04-10.
[76]畢碩本, 范京津, 王國杰, 路明月, 郭家寶. 一種雙指并攏劃線變單指劃線觸摸區域計算的方法、裝置及觸控顯示裝置[P]. 江蘇省: CN110737365A, 2020-01-31.
[77]姜彤, 王艷君, 李修倉, 蘇布達, 王國杰. 一種區域山洪地質災害綜合監測預警系統[P]. 江蘇省: CN209625401U, 2019-11-12.
[78]王國杰, 婁丹, 鄭珊珊, 邱仲鋒. 一種基于高分衛星的作物病蟲害監測平臺[P]. 江蘇省: CN209135207U, 2019-07-23.
[79]王國杰, 婁丹, 鄭珊珊, 邱仲鋒. 一種基于高分衛星精細化作物分類平臺[P]. 江蘇省: CN209146699U, 2019-07-23.
[80]王國杰, 婁丹, 鄭珊珊, 邱仲鋒. 一種基于衛星遙感空氣質量監測裝置[P]. 江蘇省: CN209028063U, 2019-06-25.
[81]王國杰, 婁丹, 鄭珊珊, 邱仲鋒. 一種基于衛星遙感黑臭水體監測裝置[P]. 江蘇省: CN209028074U, 2019-06-25.
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[85]姜彤, 王國杰, 陶輝, 趙成義, 李新. 一種河流水質自動監測系統[P]. 北京: CN205049469U, 2016-02-24.
[86]曹麗格, 王國杰, 翟建青, 蘇布達. 液位檢測器[P]. 北京: CN205049202U, 2016-02-24.
[87]王國杰, 李修倉, 姜彤, 陶輝. 植物莖流傳感器[P]. 江蘇: CN204988391U, 2016-01-20.
學術專著:
1、Guojie Wang. Detecting Land-Atmosphere Interactions from Observations (ISBN 9789086595839).
2、中國氣候與生態環境演變,科學出版社,2021。
3、氣象災害風險評估技術指南,氣象出版社。
4、長江三角洲氣候變化影響評估報告,,氣象出版社。
代表性論文:
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[2] Waheed Ullah, Chenxia Zhu, Guojie Wang*, Daniel Fiifi Tawia Hagan, Dan Lou, Jiangfeng Wei, Aisha Karim, Shijie Li, Buda Su, Tong Jiang. Soil moisture-constrained East Asian Monsoon meridional patterns over China from observations. npj Climate and Atmospheric Science, 2023, 6(1): 4.
[3] Shijie Li, Guojie Wang*, Chenxia Zhu, Jiao Lu, Waheed Ullah, Daniel Fiifi Tawia Hagan, Giri Kattel, Yi Liu, Zhenyu Zhang, Yang Song, Shanlei Sun, Yi Zheng, Jian Peng. Vegetation growth due to CO2 fertilization is threatened by increasing vapor pressure deficit. Journal of Hydrology, 2023: 129292.
[4] Daniel Fiifi Tawia Hagan, Dolman H A J, Guojie Wang*, Kenny T C Lim Kam Sian, Kun Yang, Waheed Ullah, Runping Shen. Contrasting ecosystem constraints on seasonal terrestrial CO2 and mean surface air temperature causality projections by the end of the 21st century. Environmental Research Letters, 2022, 17(12): 124019.
[5] Attribution of global evapotranspiration trends based on the Budyko framework. Hydrology and Earth System Sciences. 2022,26 :3691–3707
[6] Landslide detection from bitemporal satellite imagery using attention-based deep neural networks. Landslides. 2022,19 :2459–2471
[7] Jiang Tong, Su Buda, Jinlong Huang, Jianqing Zhai, Jun Xia, Hui Tao, Yanjun Wang, Hemin Sun, Yong Luo, Liping Zhang, Guojie Wang, Chesheng Zhan, Ming Xiong, Zbigniew W Kundzewicz. Each 0.5 ° C of warming increases annual flood losses in China by more than 60 billion USD. Bulletin of the American Meteorological Society, 2020, 101(8), 1464-1474.
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[28] Tiexi Chen, Guojie Wang *, Wenping Yuan, Anzhou Li, Yi Liu. 2015. Asymmetric NDVI trends in two cropping seasons over the Huai River basin. Remote Sensing Letters.錄用,通訊作者.
[29] Buda Su, Anqian Wang, Guojie Wang*, Yanjun Wang, Tong Jiang (2015). Spatiotemporal variations of soil moisture in the Tarim River basin, China. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation http://dx.doi.org/10.1016/j.jag.2015.06.012. (*Corresponding author)
[30]Liu, Y.Y., A.I.J.M. van Dijk, R.A.M. de Jeu, J.G. Canadell, M.F. McCabe, J.P. Evans and Guojie Wang (2015), Recent reversal in loss of global terrestrial biomass, Nature Climate Change, doi: 10.1038/nclimate2581.
[31]Dorigo, W., Chung, D., Parinussa, R.M., Reimer, C., Hahn, S., Liu, Y.Y., Wagner, W., De Jeu, R.A.M., Paulik, C., Guojie Wang. (2014). [Global Climate] Soil Moisture [in: “State of the Climate in 2013”]. Bulletin of the American Meteorological Society, 95 (7), S25-S26.
[32]R.M. Parinussa, Guojie Wang, T.R.H.Holmes, Y.Y.Liu, A.J.Dolman, R.A.M de Jeu, T. Jiang, P. Zhang, J. Shi. Global surface soil moisture from the Microwave Radiation Imager onboard the Fengyun-3B satellite. International Journal of Remote Sensing. 2014, 35(19) , 7007-7029.
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中文期刊論文:
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國際合作與交流:
2013年,王國杰開始進行教育部國際合作項目“利用中國風云三號氣象衛星遙感資料提取陸面土壤濕度”的研究。
王國杰與荷蘭合作方進行密切合作,采用合作研發的陸面參數遙感模型(LPRM)提取土壤濕度。
與荷蘭國際航天測量與地球科學學院、美國海洋與大氣管理局開展合作,主持開展了國家自然科學基金重大研究計劃項目“青藏高原春夏季土壤濕度熱力效應及其對東亞夏季風和季風降水的影響”的研究。
在國家自然科學基金委的國際合作項目資助下,王國杰與加拿大著名團隊合作,研究我國東部季風區土壤濕度和地表水循環對氣候變化的響應機制。
榮譽獎勵:
1、2022年,江蘇省第六期“333高層次人才培養工程”第三層次培養對象。
2、2022年, 中國發明協會創業獎成果獎二等獎。
3、2022年,江蘇省科技進步二等獎。
4、2019年,新疆維吾爾自治區科學技術進步一等獎。
5、2019年,中國地理信息產業協會地理信息科技進步二等獎。
6、2017年,長江水利委員會科技進步一等獎。
7、2016年,中國產學研合作創新獎。
科學中國人報道:
探秘土壤濕度 追逐科研夢想
——記南京信息工程大學地理與遙感學院教授王國杰
自20世紀60年代以來,氣候變暖顯著地改變著陸面水循環特征和水資源安全。但是,科學界對陸地水循環對氣候變化的響應機制仍缺乏系統深入研究。
土壤濕度是陸地水循環的關鍵環節,也是陸地和大氣之間水汽和能量交換過程中的重要因子。長期以來,科學家們對土壤濕度在氣候系統中的作用已經開展了大量的研究,但也存在一些尚未解決的問題;其主要原因,是土壤濕度觀測資料極為缺乏。王國杰介紹說,近幾年,國際水文與遙感學界致力于利用衛星遙感手段提取陸面土壤濕度,歐洲的科學家已經開發出了較為完善的微波輻射傳輸遙感模型,利用美國、歐洲、日本的極軌衛星資料,發展了最近30年的日分辨率的全球土壤濕度。但是在這其中,中國的遙感資料和產品并沒有參與進來。意識到這一情況,王國杰不畏艱難,毅然決定利用中國氣象局的風云三號氣象衛星資料開展研究,參與到多國遙感合作項目中,擴大中國衛星產品的國際影響。
目前任教于南京信息工程大學地理與遙感學院的王國杰,2007年就獲得中國科學院水文學博士,2011年獲得荷蘭阿姆斯特丹自由大學氣象學博士,憑借深厚的專業積累和多學科背景,將工作著眼于土壤濕度產品的研發及其在氣象預報和水文預報等領域的應用,致力于實現水文學與氣象學的結合。每一個科研新項目都源自過往的積淀,對他來說更是如此,在多年的工作中,他腳踏實地、勤勤懇懇,用辛勞和汗水筑牢了科研的根基。
推動中國衛星產品參與國際合作
2013年,王國杰開始進行教育部國際合作項目“利用中國風云三號氣象衛星遙感資料提取陸面土壤濕度”的研究。基于中國氣象局風云三號氣象衛星微波遙感資料,王國杰與荷蘭合作方進行密切合作,采用合作研發的陸面參數遙感模型(LPRM)提取土壤濕度。LPRM模型是一個較為成熟的輻射傳輸遙感模型,在國際上有很高的知名度,已經被應用于多顆衛星資料來研發全球土壤濕度產品,包括SMMR、SSM/I、TRMM、AMSR-E、WindSat、AMSR-2等。利用成熟的土壤濕度反演技術和風云三號氣象衛星微波亮溫資料,王國杰已經研發了空間分辨率為25km、時間分辨率為12小時的全球土壤濕度產品,效果極優;并且基于WebGIS技術搭建了數據服務器,成立“信大遙感數據網”(http://remotesensing.nuist.edu.cn),供全球用戶在線瀏覽、查詢和下載土壤濕度數據。目前,這一產品已經用于國家自然科學基金委中德科學中心“中德合作組項目“水資源綜合管理:模型模擬到適應措施”的工作之中。
王國杰介紹說,利用風云三號B星和最近發射的風云三號C星資料,可以把土壤濕度產品的時間分辨率提高到6小時;利用風云氣象衛星多載荷融合技術,可以把土壤濕度產品的空間分辨率提高到1km。提高風云衛星土壤濕度產品的時、空分辨率,是王國杰研究工作的一個重要方向。
通過這一系列的工作,王國杰為后續的水文氣象過程研究提供了高質量的基礎數據。與此同時,他也與荷蘭阿姆斯特丹自由大學、澳大利亞新南威爾士大學和美國NOAA的土壤濕度遙感團隊建立了長期、緊密的學術聯系,為今后的進一步研究奠定了基礎。
揭秘東亞季風區降水機制
東亞季風區是我國人口最稠密、經濟最發達的地區。在過去30年來,隨著全球氣溫變暖,東亞季風區極端降水的頻率和強度顯著增加。極端降水所導致的洪澇災害,對社會經濟和人們生活產生了重要的影響。這使得人類對水資源的調控及洪水風險管理,對于大氣降水尤其是極端降水的預報提出了更高的要求。然而,大氣過程具有混沌特征,并且極端降水頻率和強度增加,使得大氣降水的可預報性降低。因此,在全球變暖的條件下,加強對我國東部季風區夏季降水的預報能力,是我國水文氣象工作者迫在眉睫的任務。
眾多研究表明,中國東部地區夏季土壤濕度對同期降水可能存在正反饋機制,但是尚無法厘清是直接反饋還是間接反饋。同時,東亞季風區春季土壤濕度對夏季大氣降水的動力反饋,不僅會改變夏季風的強度,也可能改變其路徑。因而,這種反饋機制對夏季降水的影響及其空間分布更加復雜。
近幾年,陸面水文遙感技術快速發展,開始提供大尺度的土壤濕度觀測資料。在對現有成果深入分析研究后,王國杰認為,以數值模擬手段研究土壤濕度對大氣降水的反饋作用,不同數值模式輸出的結果有很大分歧;而單純采用數學手段則難以準確地分離出反饋信號并確定反饋機制。要厘清土壤濕度對大氣降水的反饋機制,需要綜合利用數值模擬和數據分析兩種手段。
為了在這一領域獲得突破,王國杰帶領課題組成員開展了國家自然科學基金項目“東亞季風區土壤濕度對大氣降水的反饋作用研究”。在這項工作中,王國杰潛心科研,著重解決關鍵科學和技術問題,瞄準土壤濕度遙感產品的交叉驗證和優化處理,為該項研究提供高質量的數據基礎。土壤濕度與大氣降水之間存在雙向的相互作用,相關分析等傳統手段無法捕捉和量化土壤濕度對大氣降水的影響。為了有效地分析反饋信號,王國杰采用反映統計因果關系的Granger causality等方法分離土壤濕度和大氣降水之間的相互作用,并試圖提出新的數學方法以剔除外生變量如SST所導致的虛假信號。同時,王國杰領導的研究團隊采用集合卡爾曼濾波等技術手段,把衛星遙感土壤濕度產品同化到WRF等數值模式中,進行陸面-大氣相互作用的數值模擬。目前,這項研究還在進行中,王國杰說,項目進展非常順利,東亞季風區土壤濕度相關研究初見成效。
同時,在手頭工作量很重的情況下,王國杰不畏辛勞,與荷蘭國際航天測量與地球科學學院、美國海洋與大氣管理局開展合作,主持開展了國家自然科學基金重大研究計劃項目“青藏高原春夏季土壤濕度熱力效應及其對東亞夏季風和季風降水的影響”的研究。
青藏高原熱力作用顯著地影響東亞夏季風和季風降水。春夏季土壤濕度對高原熱源有重要影響,但土壤濕度觀測數據不足,學術界對土壤濕度的熱力效應及其對東亞夏季風和季風降水的影響仍然缺乏研究。為此,王國杰帶領團隊利用高質量的土壤濕度遙感數據,綜合利用診斷分析和數值模擬兩種手段,研究青藏高原春夏季土壤濕度的熱力效應,及其對東亞夏季風和季風降水的影響機制。
在這一過程中,王國杰將研究重點放在三個方面,集中優勢資源優化現有多源衛星資料,建立全國最近20多年土壤濕度數據庫。同時,他診斷分析青藏高原春夏季土壤濕度的熱力效應,及其與東亞夏季風環流和季風降水的關系。除此之外,他以土壤濕度遙感數據驅動區域氣候模式進行敏感性實驗,揭示土壤濕度異常通過熱力效應影響東亞夏季風和季風降水的具體過程和物理機制。
探索土壤濕度與氣候變化之間關系的奧秘
氣候變化對人類社會和生態系統帶來的最直接和最重要的影響,是導致地表水資源短缺;而地表水資源短缺,尤其是土壤水分缺乏,又會通過反饋機制作用于大氣過程,放大變暖的信號。那么,在我國東部地區,氣候變化和地表土壤濕度之間有什么樣的具體聯系呢?2015年底,王國杰受國家自然科學基金國際合作項目資助,與加拿大謝布克大學合作開展“我國東部地區土壤濕度衛星反演及其對氣候變化的響應機制研究”,共同研究我國東部地區土壤濕度對氣候變化的響應機制。
王國杰認為,要認識土壤濕度對氣候變化的響應機制,需要從水平衡原理入手。地表土壤濕度,取決于大氣降水和蒸散發的差值;大氣降水的變化易于研究,而陸地蒸散發是陸地水循環中最大的不確定項,受太陽輻射、風速、氣溫等諸多因素的影響,難以厘清并量化它們之間的復雜關系。因而,這是一個比較艱巨的任務。經過大量的文獻調研,王國杰發現,“基于傳統水量平衡原理計算過的干旱指數,并不能夠準確反映氣候變化對地表水資源及水循環的影響;只有采用大尺度土壤濕度觀測資料開展研究,才能更加準確描述氣候變化對我國東部地區水資源的影響,探明陸地-大氣界面水循環對氣候變化的響應機制”。
那大尺度的土壤濕度觀測資料又來源于何處呢?
基于近十年來,國際衛星遙感反演手段的快速發展,為獲取大尺度長序列的土壤濕度數據提供了可行途徑。王國杰很有信心:“可能當前土壤水分衛星遙感技術并不盡完美,但可以為我們提供一個獨立于氣象觀測的地表土壤濕度數據集,這種客觀的數據是極其重要的”,利用衛星遙感技術建立土壤濕度數據庫,并對其進行詳細分析,可以量化氣候變化對地表水循環的影響。
可是,問題又來了!是不是擬采用的衛星反演手段就一定能準確測定土壤濕度呢?
在查閱大量文獻后,王國杰發現并非如此。每顆衛星的原始觀測資料,都有自己的優勢和缺陷;不同的土壤濕度反演算法同樣如此。因此,采用多衛星、多傳感器聯合反演手段,可以整合各種衛星數據和各種反演算法的優點,提高土壤濕度的反演精度。另外,基于單顆衛星資料反演土壤濕度,其時間序列較短;采用多衛星資料融合,可以延長土壤濕度時間序列,更有利于分析氣候變化對土壤濕度的影響。通過國家自然科學基金委中-加合作項目,可以充分利用雙方團隊的科研和技術優勢,開發高質量的土壤濕度產品。王國杰領導的研究團隊,擅長利用微波遙感技術反演土壤濕度產品。加拿大團隊則擅長采用合成孔徑雷達反演土壤濕度,尤其擅長利用L波段開發高植被覆蓋地區的土壤濕度產品。
王國杰介紹說,歐美國家近年斥巨資研發專門衛星以探測土壤濕度。2010年,歐洲空間局(ESA)耗資3.15億歐元,發射了“土壤濕度和海水鹽度”(SMOS)衛星;2015年,美國NASA耗資9.16億美元,發射了“土壤水分主被動探測”衛星(SMAP)。我國目前尚沒有土壤濕度專門衛星;谥袊灾髦R產權的風云衛星資料研發自主知識產權的土壤濕度和植被光學深度數據,可以滿足并保障國家重大需求,也可促進我國衛星資料的深化利用,參與在該領域內的國際競爭。加強國際合作與交流,并可借鑒和吸收SMAP和SMOS的優秀研究成果,為發展我國遙感反演土壤數據集提供技術支持和參考。
勇于發現,開拓創新。在梳理科研工作中面臨的諸多問題后,王國杰及合作團隊決定利用衛星反演高質量的土壤濕度資料,從地表水平衡原理及水循環動力機制出發,重新厘定中國東部地區土壤濕度對氣候變化的響應機制。
鑒于這項研究的復雜性,必定會面臨諸多意料不到的困難。但,利用越發先進的衛星遙感技術,能夠把原本離我們遙遠不可視的自然空間“拉”到眼前。正因王國杰等科學家們用勇氣與智慧試圖去探索自然,揭開我們腳下土地、周圍空氣的奧秘,人類社會才會與自然和諧相處,從而得以長遠發展。
穿梭在一個又一個科研項目之間,王國杰的生活忙碌又充實,F在,他一方面利用我國風云三號系列衛星資料研發高時間分辨率和高空間分辨率的土壤濕度產品;另一方面,他也利用數據同化技術把反演的土壤濕度產品同化到數值預報模式,提高天氣尺度和季節尺度的預報精度。南京信息工程大學的前身是始建于1960年、享有“中國氣象人才搖籃”之美譽的南京氣象學院;在此處開展氣象學研究,有著得天獨厚的優勢。學校和學院對王國杰的研究工作給予了高度重視和全方位支持,提供了堅實的保障;王國杰說,這是壓力,更是動力。目前,各項工作順利展開,而王國杰也繼續奮戰在科研一線,以己之力,帶領團隊,鏗鏘前行。
來源:科學中國人 2016年第2期
科技日報報道:
在“土壤濕度”的小世界譜寫扎實的科研人生
——記南京信息工程大學地理與遙感學院教授王國杰
“土十條”是今年環保領域極為矚目的政策,消息稱,“土十條”有望在下半年出臺,在“土十條”的刺激下,土壤環保產業即將步入“黃金時代”。
而土壤濕度是陸地上最重要的水資源,是農業生態系統的生命線,也是陸地—大氣耦合系統中水循環和能量循環之間的紐帶,對氣候變暖極為敏感,并通過陸面反饋機制放大氣候變暖和極端干旱事件的信號,近年來,土壤濕度研究日益受到國際學術界的關注。
來自南京信息工程大學地理與遙感學院教授、博士生導師王國杰,在土壤濕度相關領域開展了扎實的研究工作。
“氣候變化是當今世界各國所面臨的共同挑戰,關系到全人類的切身利益。”王國杰坦言:“關于土壤濕度的研究看似瑣碎,實際他對于深入認識氣候變化對地表水循環的影響機制并促進氣象學和水文學的學科交叉有重要意義。”因為感覺自己肩負的責任重大,他在學術中始終秉持一絲不茍和勤勤懇懇的態度。
王國杰于中國科學院獲得水文學博士學位,并于荷蘭阿姆斯特丹自由大學獲得氣象學博士學位,夢想把水文學和氣象學結合起來進行交叉研究,并在相關領域奠定了扎實理論體系和專業積累。
王國杰認為,土壤濕度是實現水文學與氣象學有效結合的最佳途徑和選擇,為此,他在荷蘭從事博士后工作期間,開展了利用極地軌道衛星微波資料反演地表土壤濕度的研究工作,以期為水文學和氣象學的交叉研究提供數據支持。
2013年初,王國杰到南京信息工程大學工作后,一心投入到教學和科研工作中去,他還積極參與學術團體的相關學術活動,擔任南京氣象學會常務理事。
憑借著扎實而深厚的專業積累,王國杰在多項重點項目研發中表現突出,他兢兢業業工作,結合學科發展的前沿,進行不斷驗證、實驗、觀測、總結等,在水文學和氣象學的交叉領域進行深入探索,他那對科研事業的一腔熱血和踏實勤懇的態度贏得了同行和同學們的尊重。
在求學期間,王國杰跨越了地理學、水文學、氣象學和遙感科學等4個學科門類,這種多科學背景也讓他在科學研究中展現出創新的思維模式和綜合能力。
近幾年來,王國杰不負眾望,帶領團隊申請并主持了多項國家自然科學基金項目,包括面上項目、重大計劃項目和重點國際合作項目等。
王國杰領導的科研團隊,利用中國氣象局風云系列衛星微波資料研發全球土壤濕度產品,并通過集合卡爾曼濾波等技術,把衛星遙感土壤濕度同化到WRF和RegCM4數值模式中,模擬土壤濕度對大氣過程的反饋作用及其對干旱、降水等極端氣候事件的影響;同時,以土壤濕度為切入點,研究青藏高原熱力作用對東亞季風區夏季降水的影響和季節性預報。
受國家自然科學基金委的國際合作項目資助,王國杰與加拿大著名團隊合作,研究我國東部季風區土壤濕度和地表水循環對氣候變化的響應機制。通過不懈的努力和刻苦的鉆研,王國杰看到,土壤濕度在水文學領域尚有其他重要的應用價值,例如,把衛星遙感土壤濕度同化到洪水預報模型中,是提高洪水預報能力的可行途徑。
經過這些科研項目的磨練,王國杰的工作逐步跨越了一個個障礙,在探索和發展中也積累了豐富的實戰經驗,讓他帶領著青年團隊在前進的道路上,一步一個腳印,始終以務實和拼搏的精神穩中求進。如今,他在業界已取得突出成就,更深感責任重大,“我們更要以不斷創新的精神,勇于攻克技術、科研、產業上的難題,攀登新高峰。”王國杰說。
來源:科技日報
中國科技產業報道:
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