反距离加权法流场矢量插值研究

为解决非结构网格下诸多水流模型计算所得流场(流速、水位和通量等)在后处理图中显示凌乱(不利于反映流场特征)的问题,运用反距离加权法对非结构网格的流场结果进行插值,得到任意目标结构网格下的流场值.该方法应用于实际工程中,插值结果与原计算结果吻合较好,满足工程精度要求.     

反距离加权网格化插值算法的改进及比较

在地球物理数据处理等很多方面都涉及到等值线图的绘制。绘制等值线图时,首先需要对离散数据进行网格化插值处理。其中,反距离加权网格化插值算法简单、容易实现,但是该算法有计算效率低等缺点。本文采用窗口法对反距离加权网格化插值算法进行改进,并通过实例对正方形窗口和圆形窗口进行了分析和比较。结果表明,用窗口法对反距离加权网格化插值算法进行改进可以提高该算法的效率,并且圆形窗口比正方形窗口相对较好。     

基于雷达校正的雨量插值研究

自动站点雨量数据到格点化雨量数据的插值方法一直在气象业务中有着重要应用,但传统插值法一般只考虑距离对估测点的影响,不能够真实地反应降水的落区分布.利用多普勒雷达资料对雨量插值结果进行校正,可使得插值后的结果较好地反映雷达反射率分布特征,也可以较好地克服反距离加权插值法的尖点问题.经过业务测试检验,基于雷达校正的雨量插值方法效果较为稳定,可以在业务中进行应用.     

空间插值法在降水分布中的应用

空间降水信息需求日益增加,应用于空间降水的插值方法也日益完善,不同的插值方法因为所应用的地区不同会产生不同的结果.对于不同的地区,应采用不同的方法进行比较,才能得出最佳的插值方法.采用江苏省的南京市、无锡市等12个市自1999-2008年间的1月的降雨量为数据源,分别用普通克里格插值法(0K)和反距离加权法(IDW)对同时期江苏省扬州市的降雨量进行插值,通过分析发现:普通克里格插值法的结果整体上优于反距离加权平均法.     

基于反距离加权随机森林的空间推测方法研究

在地学领域中,空间推测是根据已知样本点运用连接函数推测未知区域数值的过程.基于回归克里金(Regression Kriging, RK)以及随机森林(Random Forest, RF)等机器学习算法的空间推测方法已在土壤水质反演、空气质量预测等领域中得到广泛应用,通过引入缓冲距离、邻近点的观测值以及到预估点的水平距离等方式逐步发展出“Random Forest for spatial prediction (RFsp)”、“Random Forest Spatial Interpolation (RFSI)”等模型.为克服RFSI模型中距离的不足并获得更加精确的推测结果,本文在其基础上引入反距离加权策略,考虑将邻近点的观测值以及到预估点的距离进行组合,提出了一种基于水平位置距离的反距离加权随机森林(Random Forest with Inverse Distance Weighted Based on Location Distance, RFIdw)模型.基于SIC97(Spatial Interpolation Comparison 97)数据集开展的对比实验表明,本文提出的R...     

京津地区人口增长与分布的时空间演化分析

在Arcgis9.0地理信息系统的支持下,采用普通克立格插值和反距离加权插值两种方法研究京津地区人口的分布规律,结果表明:在主城区点效应和主干道交通的廊道效应作用下,该区的人口分布趋势是以北京和天津的中心城区为高密度人口聚集区域,并沿主要交通动脉由中心向周围地区呈梯度递减变化,在两城市间沿京津交通廊道形成了一个人口持续增长和密集分布的廊道区域。近几年该区域的中心城区人口密度逐渐减少,城市外围区人口增加,人口郊区化发展迅速。     

CRA40在中国地区GNSS水汽反演中的适用性评估与分析

基于中国气象局发布的CRA40气象再分析资料,计算地基GNSS水汽反演中涉及气压、气温、大气水汽加权平均温度(Tm)、天顶对流层总延迟(ZTD)等关键参数,并分别以地面气象站(气压、气温)、无线电探空测站(Tm)以及地基GNSS测站(ZTD)为参考,对这些参数在中国地区的精度和可靠性开展了系统的评估.计算结果与欧洲中期...     

基于GNSS的MODIS大气可降水量校正模型

MODIS大气可降水量(PWV)空间分辨率高但易受云雨等环境因素影响,精度不高.GNSS PWV空间分辨率较低但具有全天候、不受天气影响、精度高的优点.研究表明两者存在显著的线性相关性,结合两者的优点,基于GNSS PWV校正MODIS PWV可获取大面积高精度的PWV.针对传统的线性回归校正模型没有考虑云、气溶胶等的...     

顾及时空因素的青藏高原地区加权平均温度模型

大气加权平均温度(T_m)在GNSS大气水汽反演过程中扮演着关键角色.本文针对现有的T_m模型在青藏高原地区的适用性较差等情况,利用2014—2017年青藏高原地区13个探空站观测数据建立了一种顾及地面温度、高度、纬度及季节变化的青藏高原地区T_m模型(TPT_m模型).以2018年的探空资料为参考值,对TPT_m模型进行精度检验,并与常用的Bevis模型、局域精化后的Bevis模型(Bevis-TP模型)和GPT2w模型进行比较分析,结果表明：TPT_m模型具有相对较好的精度,其年均偏差和均方根误差(RMS)分别为0.07 K和2.76 K,相比Bevis、Bevis-TP、GPT2w-5(5°分辨率)和GPT2w-1(1°分辨率)模型其精度(RMS值)分别提高54.5%、30.8%、36.3%和27.6%;此外,将TPT_m模型用于GNSS水汽计算,其导致的水汽计算理论RMS误差和相对误差分别为0.10 mm和1.02%.因此,TPT_...     

基于光伏电池数学模型的改进MPPT数值控制方法

针对以往光伏发电系统数值方法最大功率点跟踪(N-MPPT)控制存在跟踪速度不理想等特点,提出一种改进的数值方法MPPT控制方法,该方法是在直接检测外界光强及温度等自然因素的基础上配以二次插值数学方法来追踪最大功率点,利用Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统及其相应的MPPT跟踪控制模型,仿真结果表明,该方法...     

改进支持向量机的管网状态模型

为了解决供水系统优化调度的管网模拟问题，提出了一种基于改进支持向量机（SVM）的宏观关系模型.利用支持向量机推求管网节点水头和供水泵站供水量、供水压力的非线性关系.考虑了样本数量的不平衡性，引入权重因子.在结构风险最小化准则的目标函数中适当加大峰值和谷值样本误差的权重.还考虑了模型参数选择问题，建立了能应用于实际预测的参数选择方法.经杭州市实例计算表明：改进的支持向量机算法提高了测点在峰值压力和谷值压力时的拟合精度，模型95%以上测压点数据的相对误差都在±5%以内，4个测点的平均绝对百分比误差分别达到0.96%, 0.99%, 1.86%和2.06%.     

基于余弦相似度的改进ORB匹配算法

针对ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)在匹配多相似区域图像时误匹配率高的问题,提出一种基于余弦相似度的改进ORB算法.该算法首先通过汉明距离(Hamming distance)最近邻匹配,计算匹配特征向量的余弦相似度;其次通过梯度计算法计算余弦相似度的最优阈值范围;然后将汉明距离高...     

基于最小熵解卷积与稀疏分解的滚动轴承微弱故障特征提取

针对滚动轴承早期故障难以提取和最大相关峭度解卷积（maxim correlated kurtosis deconvolution,MCKD）降噪效果受滤波器长度L的影响,提出了基于互补集合经验模态分解（complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD）和自适应最大相关峭度解卷积相结合的故障特征提取方法（CEEMD-AMCKD）.首先,利用CEEMD将信号分解得到一组固有模态分量,利用峭度值筛选出冲击成分明显的分量;然后,以排列熵值为标准,运用步长搜寻法确定最佳的MCKD滤波器长度,对前面筛选出的分量进行降噪处理;最后,将降噪后的分量及其他分量进行信号重构并根据包络功率谱提取故障特征频率.通过仿真和试验验证了该方法的有效性.