上海市不同历时暴雨组合概率研究

基于上海市徐家汇站1960—2011年的日降雨资料,分析上海市年最大1d和3d降水量年际变化和年代际变化特性;择优选择GH Copula函数构建了年最大1 d与3 d降水量的联合分布模型,并推算它们的同现重现期和组合风险概率。结果表明:年最大1 d和3 d降水随时间呈增加趋势,自20世纪70年代开始其均值随年代增加;年最大1 d和3 d设计暴雨同频遭遇风险率在75%~85%之间,且同现风险率随年最大1 d设计暴雨值增大而增加。在设计上海市防洪排涝标准时若考虑最大1 d和3 d降水量的遭遇组合,有利于提升防洪排涝能力,保障防洪安全。     

Optimization of neural network model using modified bat-inspired algorithm

The success of an artificial neural network (ANN) strongly depends on the variety of the connection weights and the network structure. Among many methods used in the literature to accurately select the network weights or structure in isolate; a few researchers have attempted to select both the weights and structure of ANN automatically by using metaheuristic algorithms. This paper proposes modified bat algorithm with a new solution representation for both optimizing the weights and structure of ANNs. The algorithm, which is based on the echolocation behaviour of bats, combines the advantages of population-based and local search algorithms. In this work, ability of the basic bat algorithm and some modified versions which are based on the consideration of the personal best solution in the velocity adjustment, the mean of personal best and global best solutions through velocity adjustment and the employment of three chaotic maps are investigated. These modifications are aimed to improve the exploration and exploitation capability of bat algorithm. Different versions of the proposed bat algorithm are incorporated to handle the selection of the structure as well as weights and biases of the ANN during the training process. We then use the Taguchi method to tune the parameters of the algorithm that demonstrates the best ability compared to the other versions. Six classifications and two time series benchmark datasets are used to test the performance of the proposed approach in terms of classification and prediction accuracy. Statistical tests demonstrate that the proposed method generates some of the best results in comparison with the latest methods in the literature. Finally, our best method is applied to a real-world problem, namely to predict the future values of rainfall data and the results show satisfactory of the method.     

基于并行群体模拟退火算法的蛋白质折叠研究

蛋白质折叠研究对于揭示蛋白结构和功能关系,进而了解相关疾病的致病机理意义重大。蛋白质折叠已被证明是 NP-完全问题。本文针对蛋白质折叠研究中的能量最小化问题,提出了一种新的并行群体模拟退火算法（Parallel Group Simulated Annealing,PGSA）及其改进型算法（PGSA_1/K)。该算法使用了降温因子加速收敛精度,并采用 MPI 消息传递并行编程技术加快蛋白质结构空间搜索以及能量最小化寻找速度。以 Met_Enkephalin 蛋白为对象的计算机模拟仿真结果表明,我们提出的算法及其改进型有很好的扩展性,可以高效搜索蛋白结构空间,从而找到相关蛋白的最小能量结构。     

基于模拟退火—遗传算法的非线性密钥序列生成器线性复杂度研究

计算线性等价是研究非线性密钥序列生成器线性复杂度的有效方法。本文先介绍了计算线性等价的模拟退火法,然后使用遗传算法对该算法进行改进,最后使用一组密钥序列生成器对改进后的算法进行性能评估,并将改进后的算法和原算法进行了比较。结果表明改进后的算法能比原算法更有效的找到非线性密钥序列生成器的线性等价。     

透视地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响及区域差异

为诊断地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响,采用 BNU－ESM 模式的地球工程和非地球工程情景日值气温和降水数据,对比分析了两种情景下整个研究时段( 2010—2099 年) 、地球工程实施期间( 2020—2069 年) 和地球工程实施结束后( 2070—2099 年) 的全球陆地气候变化特征及区域差异。结果表明: ( 1) 两种情景下全球陆地气温变化趋势空间格局的一致性优于降雨量变化趋势空间格局。3 个时段全球陆地气温主要以增加趋势为主,2070—2099 年两种情景下开始出现减少趋势。地球工程在不同时段改变了不同区域和次区域降雨量变化趋势的方向。( 2) 地球工程在 3 个时段对全球陆地气温变化趋势的影响具有异质性。地球工程在 2010—2099 年对气温增减趋势影响最小,多介于－0. 2 ～ 0. 2 ℃ /( 10 a) 之间; 在 2020—2069 年对气温增加趋势的抑制作用最大,多数地区抑制幅度超过了 0. 4 ℃ /( 10 a) ; 在 2070—2099 年对气温增加趋势的促进作用最大,多数地区促进幅度超过了 0. 4℃ /( 10 a) 。地球工程实施前后全球陆地降雨量变化趋势差异增大,尤其是在中低纬度地区呈现出明显的区域与次区域特征。( 3) 地球工程未对全球气候的波动性产生根本改变。两种情景下的全球陆地气温和降雨量的波动特征具有较好的一致性。( 4) 地球工程对北半球陆地气温波动的影响大于南半球陆地。地球工程情景下实施结束后的气温波动特征明显小于实施期间。地球工程对全球陆地降雨量波动特征的影响具有异质性。2020—2069 年地球工程对南( 北) 半球陆地的降雨量波动特征的影响以促进( 抑制) 作用为主; 地球工程对 2070—2099 年及地球工程实施前后降雨量波动特征的影响恰好与 2020—2069 年相反。     

不同土地利用/覆被条件下松嫩盆地降水入渗补给量研究

土地利用/覆被条件是降水入渗补给量的主要影响因素,近10年来松嫩盆地土地利用/覆被变化显著.本次研究采WetSpass模型计算土地利用/覆被条件不同对降水入渗补给量的影响.定性分析不同土地利用/覆被类型的转化对降水入渗补给量的影响,并计算1995～2005这10年间,松嫩盆地的土地利用/覆被条件变化对其年均降水入渗补给...     

基于用“动态汛限水位”来利用雨洪资源

雨洪资源的依法利用,早已在国外广泛展开。国内的雨洪资源利用,还面临着重新计算汛限水位高度,然后再依法予以重新确认的难题。唯有如此,才能缓解各级行政部门为了多产粮而＂压＂水库管理部门不顾风险的超汛限蓄水。因此,现阶段用＂动态汛限水位＂来化解矛盾,使水库管理部门从被迫接受潜规则的超汛限蓄水,转变为可以摆上台面的依法科学合理...     

优化Z—R关系及其在北京地区面雨量估测中的应用

运用最优化方法,选取北京市新一代天气雷达2007年5场降雨的基数据资料与对应的地面雨量计资料进行Z—R关系研究,对比由雨量计观测值和雷达估测值插值得到的面雨量分布情况。结果表明：采用缺省的Z—R关系估算出的区域面雨量普遍偏小很多,优化后雷达估测的雨强分布与雨量站点测量的雨强分布更接近,且雷达定量估测区域面雨量的精度有了...     

奥林匹克公园中心区不同下垫面降雨初期地表径流水质分析

奥林匹克公园中心区雨洪利用示范工程的建立,将雨洪控制与利用纳入到实际建设,采用规模化的雨洪利用系统,建设雨洪利用示范工程,以展示城市雨水排放新概念,实现雨水资源化.对于中心区地表径流水质进行检测,深入研究和分析,科学的展示了雨洪利用示范工程的科学性和合理性,让人们对雨水利用的意义有直观认识,了解简单易行的雨水利用技术,...