基于多模型比选耦合的降水预测

变化环境下水文时间序列的模拟预测难度不断加大,以往研究大多聚焦在模型的不同组合尝试与应用探索,但缺乏针对不同组合模型适用性与稳定性的系统研究。选择经验模态分解（empirical mode decomposition,EMD）、总体平均经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition,EEMD）、改进的总体平均经验模态分解（modified ensemble empirical mode decomposition,MEEMD）和变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）4种常用的分解算法,与多元线性回归（multivariable linear regression,MLR）、随机森林（random forest,RF）、BP神经网络（back propagation,BP）、卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和长短期记忆神经网络（long short-term memory,LSTM）5种具有代表性的模型结合,构建20种基于“分解-预测-重构”模式的组合模型,并以华北地区密云、官厅两流域年和汛期降水为例,进行模型适用性与稳定性综合对比分析。结果表明：单一模型对密云流域年降水和汛期降水的预测结果优于官厅流域,但整体预测结果均不理想;结合分解算法后的组合模型预测结果明显优于单一模型,且该预测结果存在正负误差抵消现象,因此有助于进一步提高组合模型的整体预测精度;与基于EMD系列的分解算法相比,VMD算法对模型预测精度提升效果最显著,组合模型适用性和稳定性整体上表现为VMD-MLR＞VMD-LSTM＞VMD-BP＞VMD-CNN。     

合流制排水分区海绵城市多层级调控效果定量评估

海绵城市建设逐渐强调系统治理的理念,通过多层级调控措施充分发挥海绵城市建设效果,但目前多层级调控措施缺乏细致的定量评估研究。为此,以北京城市副中心海绵城市试点区内的一个已建合流制排水分区为例,基于InfoWorks ICM软件构建海绵城市建设区的精细化模型并开展情景模拟分析,定量评估不同层级的海绵城市建设效果。结果表明:①与海绵城市建设前相比,源头调控、过程调控、末端调控方案的年径流总量控制率由47.9%分别提升至51.4%、75.7%、75.2%,源头-过程联合调控方案和源头-过程-末端联合调控方案分别达到77.0%和84.5%;②在合流制排水分区计算年径流总量控制率时,应考虑在下游再生水厂处的间接溢流过程,以准确评估海绵城市建设效果;③对于合流制排水分区,实施截污管过程调控工程后仍存在年均13次的合流制溢流事件,源头-过程-末端联合调控使得年均溢流频次和溢流总量分别降低61.5%和52.5%;④受再生水厂处理能力的制约,多层级调控技术方案对排水分区下游再生水厂溢流事件的影响十分有限,年均溢流频次和溢流总量仅降低6.2%和3.8%,有必要在排水分区尺度多层级海绵城市建设的基础上,采用...     

考虑场次降雨年际变化特征的年径流总量控制率准确核算

降雨资料的合理选取是进行年径流总量控制率统计分析的重要基础,直接影响到年径流总量控制率-设计降雨量对应关系的准确性。本文以北京市海绵城市试点区1951—2016年长序列场次降雨数据为例,定量分析了场次降雨划分方法和场次降雨序列年际变化对年径流总量控制率的影响。结果表明,较人为划分的日降雨数据而言,场次降雨数据能够更加真实地反映场次降雨特征。日降雨数据计算得到的设计降雨量整体偏低约14%,对于85%的年径流总量控制率条件,设计降雨量偏低5.9 mm。通过对6个场次降雨特征值进行M-K突变和趋势检验,将北京市海绵城市试点区的场次降雨序列划分为3个阶段,针对各阶段分别核算年径流总量控制率-设计降雨量关系,进而得到较为全面和客观的年径流总量控制率变化区间。因此,在数据资料允许的条件下,年径流总量控制率的核算应基于场次降雨数据进行,并在识别场次降雨序列年际变化特征的基础上,确定合理的年径流总量控制率变化区间,提高年径流总量控制率-设计降雨量对应关系计算结果的科学性,确保最优的海绵城市建设效果与合理的工程建设投入。     

飞行员夜视镜的人机工效分析及效能提升方法

飞行员夜视镜在未来夜间空战中将会发挥越来越重要的作用,但是佩戴夜视镜飞行也带来诸多安全问题和人机工效问题。为保证飞行员佩戴夜视镜的飞行安全,同时提高夜视作战效能,改善和提升飞行员夜视镜的人机工效是重要途径之一。本文分析了飞行员使用夜视镜时的存在的典型人机工效问题,从夜视镜设备性能改进、人员训练以及使用环境与时机3个方面给出了效能提升建议,为提高飞行员佩戴夜视镜飞行安全性、高效性和舒适性提供适用性的解决方案。