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最大熵原理应用于海浪波高分布的研究 总被引：5，自引：0，他引：5
利用最大熵原理从理论上推导出波高的最大熵分布,在此基础上研究了状态参量对波高分布和波高熵的影响。影响最大熵分布的因子是平均波高和状态参量,不同海况对应的状态参量是不同的。利用波高实测资料,得出3种不同海况下的最大熵分布,通过比较发现最大熵分布很好地符合实测数据。把最大熵分布与目前广泛应用的瑞利分布作了比较,结果表明,最大熵分布有2个优点：没有对波高作出任何限制性假定和能够描述不同海况下的波高分布。 相似文献
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本文在最大熵原则的基础上,通过解一条件变分问题,导出一种由观测数据估计T年（常用的有50a或100a）重现期波高的新方法.本文导出的概率密度函数为f4（H）=αH^γe^-βH4,式中参量α、β、γ可以由年极值波高H的1～4阶分布矩（Hm^-,m=1,2,3,4）显式地表示出来.其具有如下的优越性：（1）参量中包含了H的3阶和4阶分布矩,适用于描述不确定性很大的海浪的重现期波高;（2）符合最大熵原则,即其信息熵最大,从而特别适用于重现期波高的估计;（3）形式简单且其参量容易由已知观测数据确定,便于理论和实际应用.作者对两个水文观测站的实测数据,分别使用该方法,及一些现有常用的方法计算其50、100a重现期波高.比较计算结果表明该方法非常接近于皮尔逊-Ⅲ方法和龚贝尔方法的结果. 相似文献
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基于最大熵原理的非Rayleigh海浪波高的统计分布 总被引：1，自引：0，他引：1
在最大熵原理的基础上,通过解一个条件变分问题导出一种适用于描述非Rayleigh海浪波高H统计分布的概率密度函数f4(H)=αHγe-βH4,并将其参量α,β,γ以H的1～4阶分布矩(Hm=m=1,2,3,4)显式地表示出来.用实验室风浪槽中不同风速下和不同风区处实测的36组风浪波高数据对上式进行验证,并与至今仍被广泛应用的瑞利波高概率密度函数加以比较.结果显示瑞利概率密度函数显著的偏离实验数据,而上式则与各组实测波高分布均符合良好. 相似文献
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利用原国家海洋局2010—2015年的浮标资料,计算渤、黄、东海有效波高和最大波高的线性关系,并通过1992—2011年共20 a的数值模拟有效波高资料计算中国东部海域各月的2.5 m、4 m、6 m以上最大波高频率和最大波高月极值分布。结果发现:中国东部海域由北至南,最大波高与有效波高的比值逐渐增大;最大波高频率和最大波高月极值空间分布均由渤海、黄海至东海逐渐增大,最大波高频率的极值12月最大,4或5月最小,最大波高月极值9月最大,4月最小。其时空分布表明:受不同天气系统影响,夏秋季台风较多,容易出现极值较大的最大波高;秋冬季冷空气较强,虽然最大波高极值相对较小,但大浪持续时间长、频率大、影响范围广。 相似文献
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本论文在最大熵原理的基础上,通过解一个条件变分问题导出一种适用于描述非瑞利海浪波高H统计分布的概率密度函数fn(H)=αHre-βHn,用实验室风浪槽中不同风速下和不同风区处实测的36组风浪波高数据对上述概率密度函数进行验证,并与至今仍被广泛应用的瑞利波高概率密度函数加以比较.结果显示瑞利概率密度函数显著地偏离实验数据,而上述概率密度函数则与各组实测波高分布均符合良好. 相似文献
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根据１９６０－１９８９年南麂海洋站的实测风浪资料，分析了该海域的风浪特征，结果认为：这个海域的浪通常是混合浪，常见浪是三级波高的浪；海浪要素的均值分布比较平稳，极值具有不均匀分布的特性，本区的波高和周期的联合分布表明，波高在０．５－１．９ｍ，周期为４．０－６．９ｓ类型的浪在该海域出现频率最高，此外，引用最大熵谱方法找出了本区波高，周期和风速的主要变化周期，还讨论了台风浪的周期与最大波高的经验关系。 相似文献
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耿贝尔逻辑模型在极值风速和有效波高联合概率分布中的应用 总被引：7，自引：1，他引：7
首先介绍了耿贝尔逻辑模型，采用该模型对南海海域的涠州岛海洋站的风速和有效波高实测数据进行了分析，结果表明耿贝尔逻辑模型较好地描述了年极值风速和有效波高两随机变量的联合分布；采用得到的极值风浪联合概率分布推算了不同重现期的极值风速和波高，表明考虑风速和波高相关性对设计荷载的确定有显著影响。由于耿贝尔逻辑模型具有函数结构简单，参数估计方便，因此有望成为极值风速和波高联合分布的较理想概率模型。 相似文献
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A maximum-entropy compound distribution model for extreme wave heights of typhoon-affected sea areas
A new compound distribution model for extreme wave heights of typhoon-affected sea areas is proposed on the basis of the maximum-entropy principle.The new model is formed by nesting a discrete distribution in a continuous one,having eight parameters which can be determined in terms of observed data of typhoon occurrence-frequency and extreme wave heights by numerically solving two sets of equations derived in this paper.The model is examined by using it to predict the N-year return-period wave height at two hydrology stations in the Yellow Sea,and the predicted results are compared with those predicted by use of some other compound distribution models.Examinations and comparisons show that the model has some advantages for predicting the N-year return-period wave height in typhoon-affected sea areas. 相似文献
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Prediction of Extreme Significant Wave Height from Daily Maxima 总被引：4，自引：0，他引：4
For prediction of the extreme significant wave height in the ocean areas where long term wave data are not available, the empirical method of extrapolating short term data (1-3 years) is used in design practice. In this paper two methods are proposed to predict extreme significant wave height based on short-term daily maxima. According to the da-a recorded by the Oceanographic Station of Liaodong Bay at the Bohai Sea, it is supposed that daily maximum wave heights are statistically independent. The data show that daily maximum wave heights obey log-normal distribution, and that the numbers of daily maxima vary from year to year, obeying binomial distribution. Based on these statistical characteristics, the binomial-log-normal compound extremum distribution is derived for prediction of extreme significant wave heights (50-100 years). For examination of its accuracy and validity, the prediction of extreme wave heights is based on 12 years' data at this station, and based on each 3 years' data respectively 相似文献
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重现期波高是港口海岸及海洋工程设计中不可回避的一个重要设计参数,尤其对深水海港、海上平台、海底油气管道、沿海核电站等重大涉海工程设计具有巨大的经济价值和深远的社会效益。但是,现有重现期波高推算缺乏统一的计算方法,导致计算结果相差悬殊。研究重现期波高的统一化计算方法,分析重现期波高计算中存在的各种不确定因素,提出减少这些不确定因素的新方法,建立误差小、应用方便、方法统一的重现期波高计算方法。基于澳大利亚悉尼站的长期连续观测波浪数据,研究发现:广义帕累托函数(generalized Pareto distribution III,GPD-III)和威布尔(Weibull)是重现期波高计算的最佳候选极值分布函数,新推导的函数形状参数计算公式较好提高重现期波高的计算精度,极值波高数据的分析方法和样本大小是影响重现期波高计算精确度的两个重要因素,短期波浪资料和年极值法可能高估重现期波高值。逐个风暴的极值波高数据分析法及最佳候选极值分布函数GPD-III和Weibull建议应用于涉海工程设计的重现期波高推算。 相似文献
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A model for the depth-limited distribution of the highest wave in a sea state is presented. The distribution for the extreme wave height is based on a probability density function (pdf) for depth-limited wave height distribution for individual waves [Méndez, F.J., Losada, I.J., Medina, R. 2004. Transformation model of wave height distribution. Coastal Eng, Vol. 50, 97:115.] and considers the correlation between consecutive waves. The model is validated using field data showing a good representation of the extreme wave heights in the surf zone. Some important statistical wave heights are parameterized obtaining useful expressions that can be used in further calculations. 相似文献
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基于广义极值分布的设计波高推算 总被引：1，自引：0，他引：1
简介了广义极值分布函数及其3种参数估计方法,包括极大似然(ML)、线性矩(LM)和间隔最大积(MPS)估计的计算方法。使用广义极值分布函数推算了北部湾涠洲岛海域3个波向的年波高极值序列设计波高,并与Weibull分布、Gumbel分布和皮尔逊Ⅲ型分布的推算结果加以对比。分析表明,涠洲岛海域极值波高服从于广义极值Ⅲ型分布,拟合优度检验结果表明广义极值分布能更好地拟合极值波高;MPS方法是一种优良的参数估计法,推算的设计波高可作为海岸环境工程设计的首要参考值。 相似文献
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This paper is aimed at the whole Bohai Sea,as the complement and improvement of wave characteristics and extreme parameters.Wave fields were simulated in the Bohai Sea by using wave model SWAN from 1985 to 2004.The input data based on the hindcast of high-resolution wind fields from RAMS and water level fields from POM,which have been tested and verified well.Comparisons of significant wave heights between simulation and station observations show a good agreement in general.By statistical analysis,the wave characteristics such as significant wave heights, dominant wave directions and their seasonal variations are discussed.In addition,main wave extreme parameters and directional extreme values particularly for 100-year return period are investigated. 相似文献
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Melisa Menéndez Fernando J. Méndez Cristina Izaguirre Alberto Luceño Inigo J. Losada 《Coastal Engineering》2009
A time-dependent generalized extreme value (GEV) model for monthly significant wave heights maxima is developed. The model is applied to several 3-hour time series from the Spanish buoy network. Monthly maxima show a clear non-stationary behavior within a year, suggesting that the location, scale and shape parameters of the GEV distribution can be parameterized using harmonic functions. To avoid a possible over-parameterization, an automatic selection model, based on the Akaike Information Criterion, is carried out. Results show that the non-stationary behavior of monthly maxima significant wave height is adequately modeled, drastically increasing the significance of the parameters involved and reducing the uncertainty in the return level estimation. The model provides new information to analyze the seasonal behavior of wave height extremes affecting different natural coastal processes. 相似文献
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为了研究欧洲北海海域的波高全区域概率分布情况,从而为海洋平台等海洋浮式结构物的选址和结构设计提供依据。首先基于Global Waves Statistics(GWS)提供的实测数据,确定典型计算工况的发生概率;同时考虑实测数据中极端波浪环境下的数据缺失导致大波高分布概率偏小的问题,利用三参数Weibull分布确定不同重现期下的极值风速,作为典型计算工况的补充。以不同风速、风向的定常风场为输入项,利用第三代海浪数值模型SWAN模型,对北海全区域波高进行数值模拟。将数值模拟的稳态形式依照各工况的发生概率进行归一化累加处理,认为其结果可以表征全区域的波高概率分布情况。以波高概率分布的计算结果为依据,分析北海海域波浪环境的统计学特征,发现有效波高为7 m以上的大波高频发区在北海北部区域有大范围分布;有效波高4～5 m为北海东北区域的多发海况,极端海况下的有效波高主要分布于7～14 m区间,在地形突变区域的波高发生显著变化。 相似文献
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推算波浪多年一遇波高的新方法 总被引：5，自引：0，他引：5
采用卫星遥感推算多年一遇波高的新方法，对中国近海多年一遇波高进行推算研究。运用卫星遥感散射计得到的风资料推算了整个渤海区域波浪多年一遇的波高分布。通过与有实测资料4个点推算的结果比较表明：卫星资料和实测计算的误差随着重现期的增大而减小，最大误差百年和50年一遇波高为20cm；而百年和50年一遇波高正是工程中最为关心的，说明运用卫星遥感散射计风资料推算渤海多年一遇波高可行且结果合理。本研究方法为进一步运用和完善卫星遥感资料推算中国近海多年一波高场提供了一条新途径。 相似文献
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波高的长期极值统计分布 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对国内外常用的４种极值波高分布模式的拟合与比较，得到了以下结论：（１）由于地区差异，港口工程技术规范给出的一单一模式并非具有普遍性，对同一工程应该采用多种理论分布进行计算比较，从中选择最佳模式。（２）应用麦奎尔特法拟合Ｗｅｉｂｕｌｌ分布实现了对未知参数的一举寻优，解的收敛速度快，结果稳定且精度高。同时对其它几种分布实现了资料的微机化处理；（３）本文算例用４种极值分布对不同重视值波高进行了比较， 相似文献