精轧温度模型优化算法与控制策略的研究

针对国内热轧生产线上精轧区测温点稀疏、温度精度要求高的特点,采用二维有限差分方法建立了精轧区板坯温度的机理模型,通过现场实测数据并结合粒子群算法对温度模型进行优化。针对轧制过程中影响因素多、环境复杂的特点,将支持向量机引入精轧温度模型的预测,并与机理模型和实测数据对比,检测其有效性。经过验证,所建模型的计算精度与实测数据误差在10℃以内。利用所建模型,对终轧区喷水量和加速度提出一种综合控制策略,可为实际生产提供参考。     

高寒山区地表温度反演算法对比——以疏勒河上游流域为例

针对高寒山区地表温度遥感反演误差较大的问题,对比了三种地表温度算法在疏勒河上游流域的适用性。利用2009~2011年9景Landsat-5TM影像和气象数据,对疏勒河上游高寒山区的地表温度进行了反演。地表实测数据与三种地表温度算法及三种比辐射率计算方案下的反演结果进行对比检验的结果表明:辐射传输方程和普适性单通道算法的反演结果均高于实测值,单窗算法的误差最小,采用单窗地表温度算法结合覃志豪等的比辐射率计算方案反演的地表温度与实测结果的一致性最好。对2010年6月9日的不同下垫面类型的地表温度的空间分布分析结果表明,优化组合的地表温度算法反演的地表温度能够反映疏勒河上游山区不同地物的地表温度差别。     

牵引负荷实测数据的分类

随着电气化铁路在铁路运输中的迅猛发展以及电压等级的不断提高,电气化铁路牵引负荷对电网的负序和谐波影响也随之增大。为了建立准确有效的电气化铁路牵引负荷模型以评估其对电网的影响程度,本文根据全国部分牵引变电所的实测数据,利用Matlab仿真软件对实测数据进行分析处理,得到其概率密度函数图以及对应的累积分布函数图。通过观察发现累积分布函数图之间存在一定规律,因此根据累积分布函数图,对牵引负荷实测数据进行分类整理,得到牵引负荷实测数据的分类。     

基于多模态数据融合的室温预测算法研究

室内温度是供暖期影响人体舒适度的重要指标。准确掌握室内温度的变化规律和趋势，建立精确的室内温度预测模型，是实现高效智能供暖的关键。本文建立了基于长短期记忆（LSTM）神经网络的室内温度预测模型。以天津理工大学研究生实验室的温度实测数据为例，对原始数据集进行特征变量分析选取、数据预处理等工作后进行模型验证和分析，并与RNN神经网络预测模型和BP神经网络预测模型进行对比实验。实验结果表明：相较于其他两种模型，LSTM网络模型具有更高的准确率，预测精度可达到98.39%。因此使用LSTM网络模型可以更好预测室内温度的变化趋势，为促进节能减排提供可靠依据。     

船载高频地波雷达一阶海杂波仿真模型研究

船载高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)海杂波仿真模型的建立对于有效海杂波抑制方法的提出具有重要指导意义。针对目前一阶海杂波模型存在的问题，提出了改进的船载HFSWR一阶海杂波空时分布模型。首先分析了船载平台在相参积累周期内前向运动对海杂波回波入射角的影响，提出了不同距离元海杂波子块入射角随时间变化的规律，并由此导出新的一阶海杂波时空分布模型、海杂波回波信号模型、以及目标回波模型。仿真结果表明，生成的海杂波数据的分布特性比传统模型更加接近实测海杂波的分布特性，为以后船载HFSWR海杂波有效抑制算法的研究提供较好的仿真数据支持。     

纯碱碳化过程建模研究

针对纯碱碳化过程复杂、建模难的特点,提出一种基于T-S模型的自适应神经模糊推理系统（ANFIS）建模方法。该方法提取碳化过程塔内温度分布及出碱流量的实测数据,通过ANFIS网络自组初始化模糊规则,自适应调整前提隶属度参数和结论参数,最终建立出碱流量随塔内温度变化的非线性模型。文章讨论了该网络的结构和学习算法,通过仿真研究得出其良好的实用价值。     

蒸发条件下冬小麦田土壤水热耦合运移模拟

综合考虑了根区土壤水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布5个子系统，建立了冬小麦蒸发条件下土壤水热耦合运移模拟模型，经实测资料检验其精度较高。该模型可用于田间水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布的模拟或预测。     

PJ蒸发波导模型在沿海岸应用的分析研究

PJ蒸发波导模型根据气象数据和海表温度预测蒸发波导高度及其修正折射率的垂直分布,目前对该模型预测可靠性的验证多数使用开阔海洋的气象数据,而较少使用沿海岸的气象数据.在介绍了PJ蒸发波导模型基本理论方法的基础上,利用实测的沿海岸气象数据和海上微波超视距传播实验中的传播损失观测值分析了PJ蒸发波导模型在沿海岸的适用性.结果表明,PJ蒸发波导模型使用沿海岸表面层气象数据计算出的波导高度高于实测波导高度,当实际的波导高度很低时,模型计算出的波导高度与实测高度相差很大,并且模型对海表温度的测量误差很敏感.     

基于有限体积法的板坯连铸二冷动态模型

阐述了有限体积法的基本思想,在此基础上,从钢水的凝固过程为多元系相变出发,建立了连铸板坯凝固传热的二冷动态控制模型,以此求得铸坯表面的温度分布.本文分析了拉速和过热度等参数对铸坯生产过程的影响,在二冷水控制模型中引入中包温度与目标温度的偏差值作为流量修正的前馈控制,提高了二冷水流量对拉速变化的适应能力,有利于铸坯表面温度的均匀稳定,提高铸坯的质量并减少冷却水的消耗.模型模拟数据和现场的实测数据吻合良好.     

ANFIS在纯碱碳化过程建模中的应用

针对纯碱碳化过程的复杂建模问题,提出基于T-S模型的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的建模方法.该方法提取碳化过程出碱流量与塔内温度分布及进塔物料的实测数据,建立反映过程出碱流量变化的两种非线性模型.文章通过仿真对两种模型进行了对比,从反应机理上给出了模型优劣产生的原因.     

基于被动微波遥感的2008年广东省春季低温与典型作物寒害研究

以2008年作物寒害为例,基于AMSR\|E亮温和地面气象温度数据构建了广东省气温反演模型,平均误差为2.5 ℃。寒害期间,全省最低气温均小于9 ℃,大部分地区降温幅度在5~15 ℃之间,降温持续天数均在10 d以上。综合最低气温、降温幅度和降温持续天数3个重要因子,构建了广东省寒害指数。结果显示,寒害程度从北部山区向南部沿海平原逐步递减:严重寒害主要发生在北部山区,较严重寒害发生在中部地区,以平行于海岸线的狭长带状形式分布,一般寒害和无寒害区域主要分布在沿海地区。其中,严重和较严重寒害约占省域总面积的40.1%,遭受严重寒害和较严重寒害的典型亚热带作物园地面积占总园地面积的49.61%。     

基于Landsat8热红外遥感数据的山地地表温度地形效应研究

地表温度是影响地表能量收支平衡的重要参量,能够综合反演地表的水热交换过程。虽然当前在基于地表温度开展全球或者区域尺度的地表能量平衡研究方面取得一系列的进展,但是面向山地区域尺度的类似研究仍然面临较大的挑战。为分析山地复杂地形对山地地表温度时空分布的影响规律,基于具有较高空间分辨率的Landsat 8热红外数据,以我国西南典型山地为研究对象,定量反演该区域的地表温度空间分布状况,结合SRTM90DEM数据,选择从海拔、坡度和坡向3个关键地形因子角度分析山地地表温度的地形效应特征。结果发现:山地地表温度随地形因子均呈现出十分显著的变化特征。总体而言,地表温度均随着海拔和坡度的升高而降低,而在坡向方面,南坡的温度相比北坡的温度要高。在地形效应分析的基础上,通过开展1km空间尺度地形和地表温度的空间统计分析发现,山地1km尺度下地表温度存在较大的空间异质性,且其影响不可忽略。研究结果表明:开展山地地表水热过程遥感动态监测需高空间分辨率地表温度作为数据支持,以准确描述山地地形因素对地表能量交换过程的影响。     

基于遥感与GIS的农村居民点景观特征比较

以河北省阜平县、武邑县 ,福建省清流县、惠安县作为研究区 ,利用 2 0 0 0年 TM遥感图像 ,通过解译、判读得到景观结构矢量图 ,然后利用景观生态学数量方法分析了研究区农村居民点景观特征的差异及空间分布格局。研究表明 ,研究区农村居民点规模较小 ,平原地区平均面积不到 2 0 hm2 ,山区农村居民点平均面积低于 10 hm2。农村居民点距离较近 ,山区农村居民点平均距离小于 2 .5 km,平原地区农村居民点距离小于 0 .4 hm。农村居民点规模小 ,分布零散 ,适应于农业经济的发展。为了节约居民点用地 ,应采取加快城镇及中心村发展的方针 ,促进农村居民点布局的优化     

A 10‐year climatology of solar radiation for the Great Barrier Reef: implications for recent mass coral bleaching events

A 10‐year solar radiation climatology is developed for the Great Barrier Reef region using data from the Geostationary Meteorological Satellite (GMS). The method uses a look‐up table based on the STREAMER radiative transfer model for a tropical atmosphere. One outstanding feature appears in the summer and autumn climatologies which exhibit distinct maxima in the southern end of the study area, between latitudes 18° S and 26° S. There is a small but statistically significant increase in solar radiation over the 10‐year study period, with maximum values of just under 1% per decade. The radiation climatology was used to examine previous coral bleaching episodes, and in particular the largest mass bleaching episode that occurred in 2002. Results show that the area of maximum bleaching corresponded closely to the area of maximum solar insolation. Sea surface temperature and solar radiation were used in a variance analysis to discriminate bleached from unbleached reefs. Solar radiation is a better discriminator for inshore areas, but temperature is better at discriminating offshore reefs. Possible reasons for this difference are discussed.     

基于窄带物联网的山洪灾害预警系统设计

为解决区域性山洪灾害预报预警空间分辨率低、准确性低的问题,本文研究并设计了一种基于物联网的区域性山洪灾害预警系统,该系统以STM32L4为主控芯片,通过NB-IoT无线通信模块将采集到的山区内各项数据传输至云端服务器,使用Logistic回归方法建立山洪预警模型,并部署至云端以实现对山洪发生概率的实时演算,管理人员可通过登录云端管理平台实时监测山区情况。测试结果表明,该系统的预测准确率为82.61%,并能够完成对山区数据的采集、传输等功能,系统工作稳定。     

Assimilation of GOES-derived solar insolation into a mesoscale model for studies of cloud shading effects

Cloud cover is capable of generating mesoscale temperature gradients by shading the surface. The purposes of this paper are to utilize GOES visible imagery to assimilate cloud shading elTects into a mesoscale model and to examine the ability of a realistic treatment of moving and changing cloud fields to produce boundary layer convergence zones which may lead to preferred areas of deep convective development. A simplified version of the radiative model of Gautier et Ill. is used to convert hourly gridded GOES brightness data into surface insolation for assimilation into the mesoscale model. The conversion process is presented in detail so that readers may duplicate the assimilation scheme. A case in the Texas Panhandle on 24 and 25 April 1982 is studied. Results of the modelling study show that cloud shading produces (a) a much more complicated surface temperature field, (b) a large change in the planetary boundary layer depth, and (c) substantial boundary layer convergence zones compared to a simulation without cloud shading. These mesoscale effects, in association with synoptic-scale instability, may be important in thunderstorm and severe weather development. The techniques utilized for assimilating satellite-derived insolation may be especially important in after-the-fact mesoscale modelling of air pollution cases and in field studies.     

竖版中国数字山地图(1∶670万)的设计与编制

面向中国山地宏观尺度分析与认知的需要,用数字地貌与遥感结合的方法,设计并编制了竖版中国数字山地图。该专题图对中国山地空间范围界定与分级做了较为系统的制图表达和统计,得到我国山地面积约6.2239×10~6 km~2,占陆地国土总面积(小于100km~2岛屿除外)的64.89%。该图在广义的山地定义下,展现中国山地—高原—丘陵—平原的复杂空间组合与统计特征,梳理我国大型山脉走向、级别与外形,总体上实现了从定量分析到定性归纳山地基本属性的预期,为山地宏观尺度的相关研究提供参考。     

优化GD-模糊规则的滑坡预报模型研究

为了提高滑坡灾害预报准确率，改善传统的滑坡监测和预报中存在的参数选取困难及模糊控制系统作为预报模型精确度不高的问题，首先采用山体结构稳定性分析法进行滑坡灾害参数的选取，得出降雨量、含水率、土压力及岩土表面位移增量作为预报参数的结论；其次将选取的参数作为模糊系统的输入，建立滑坡灾害发生概率模型，并引入优化的GD算法修正预报模型中的动态参数，使模糊控制模型具有自适应性；同时与未优化的模糊控制模型以及单独模糊控制模型进行仿真对比，仿真结果表明，该控制算法收敛速度快，具有很好的收敛性；最后将该模型在某滑坡重点灾区实验区进行实验测试，实验结果显示该模型具有较好的收敛性，且预报精度达到90%。     

利用风云卫星MERSI数据反演叶面积指数的研究

风云三号A星上搭载的中分辨率成像光谱仪(Medium Resolution Imaging Spectrometer)MERSI从2008年5月底开始对地球观测,其中5个波段250m分辨率的数据包含了丰富的植被信息,在全球同类传感器数据中独具特色,在其基础上反演的陆表植被数据产品目前还不多见。利用2013年生长季在河北固城观测获取的冬小麦光谱数据,结合MERSI 250m数据计算的NDVI值,建立二者NDVI之间的线性转换模型Y=1.1458 X+0.1916;同时利用地物光谱NDVI与实测叶面积指数构建了NDVI-LAI指数模型Y=0.0899e4.459 X;然后,利用MERSI 250m数据反演出华北太行山前平原区冬小麦的叶面积指数,经与大田观测的叶面积指数以及同期MODIS的叶面积指数产品对比验证,结果表明:反演的MERSI-LAI与实际观测叶面积指数接近且具有很好的线性关系,其空间分布与MODIS的叶面积指数相近,但MODIS-LAI数值明显偏小。     

基于温度场的电缆接头温度监测系统研究

针对电缆接头线芯的温度无法直接测量的问题,应用有限元法建立了电缆接头稳态温度场分布模型;利用ANSYS软件对其温度场分布进行了仿真分析,得到了电缆接头线芯温度和表面温度的关系;根据仿真结果,提出了一种基于温度场的电缆接头温度监测系统的设计方案,给出了系统中供电电源和数据处理的设计,为工程中监测电缆接头温度、电缆运行状况提供了理论依据。