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《山地学报》2015,(4)
数理统计方法在解决全球气候变化引起的洪水、干旱等极端水文事件中获得了越来越广泛的应用。选取乌鲁木齐河1958—2006年枯水期的月平均出山径流资料,采用广义Pareto极值分布(GPD)模型,并运用Bayes统计模型估计GPD的参数,最后对乌鲁木齐河枯水期月均出山径流极小值变化进行了估算。研究表明:1.参数的初始值、先验分布的均值分别取其极大似然估计值,先验分布的标准差取较小值,随机游走项分布的标准差取较大值,这种方法能使Markov链快速收敛;2.基于Bayes参数估计值的GPD在拟合月均径流量的极小值时具有很高的精确度,与传统的极大似然估计方法相比,Bayes统计模型的推断效果较好;3.乌鲁木齐河重现期为10 a、25 a、50 a和100 a的枯水期月均径流极小值分别约为0.60 m3/s、0.44 m3/s、0.32 m3/s和0.20 m3/s;4.100 a重现水平的95%置信区间的下限为-0.238 m3/s,说明当乌鲁木齐河在枯水期遇上百年一遇的极小值时,有可能出现断流的情况。 相似文献
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基于最大似然估计的海面风场反演算法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
最大似然估计法被认为是海面风场反演的最佳方法,目前被用来处理SeaWinds散射计数据。风矢量求解算法是风场反演算法的核心内容。最大似然法的目标函数形式决定了在风场反演过程中必须采用数值方法求解风矢量,而传统数值求解方法运算量大。该文对最大似然估计的风场反演方法的基本原理和具体过程进行探讨,根据其目标函数的一般分布特征,提出一种较为高效的数值风矢量搜索算法。用SeaWinds散射计的12A实测数据和相应的L2B数据验证了该算法的可行性。 相似文献
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水质模型参数的非数值随机优化 总被引：4，自引：2，他引：4
以模拟退火算法为核心着重讨论了水质模型参数的非数值随机优化方法。实例分析表明,利用非数值随机优化方法(包括模拟退火算法和遗传算法)对水质模型参数进行估计,可以获得较为理想的结果。不同参数估计方法的比较进一步阐述了非数值随机优化方法在参数估计中的优点 相似文献
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零平面位移高度的Marquardt算法 总被引：6，自引：4，他引：2
对数风速廓线中的零平面位移高度(d)是描述和估计地表粗糙元的空气动力学特征及其对地表风蚀抑制效应的重要参数之一。本文设计了用以计算对数风速廓线中非线性参数d的计算机非线性回归法——Marquardt法,并用砾质床面上风速廓线的风洞模拟实验资料加以验证。结果表明,用Marquardt法计算出的d/h(即d与砾石高度h之比)与砾质地表起伏度(Dv),d与风速(u)之间存都在较好的相关性,从而表明,Marquardt法是计算风速廓线非线性参数d的理想方法。 相似文献
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柴达木盆地盐湖卤水层给水度分布变化特征 总被引：2，自引：1，他引：1
选择柴达木盆地马海盐湖作为研究对象,在研究区布置给水度采样点11处,采样深度1.61~148.5 m,采集给水度样品75件。结合研究区以往37处采样点的72个测试数据,共计取得48处采样点145个测试数据。根据给水度实测数据,采用数理统计方法分析了柴达木盆地马海盐湖卤水层给水度分布变化。其主要特征表现为：① 给水度在水平方向上表现出较大的差异性,卤水层WⅠ至WⅤ的给水度分别介于0~0.263 5、0.009 4~0.209 9、0~0.277 8、0.006 2~0.135 9、0~0.107 7。在采样点MHK-022~MHK-026处,各卤水层给水度值较小,均小于0.06。在盐湖东北部,各卤水层给水度值较大,均大于0.08。② 给水度在垂直方向上受地层静压力的影响随着深度的增加而减小,上部卤水层WⅠ的给水度均值为0.105,下部卤水层WⅤ的给水度均值已降至0.038 7,不足卤水层WⅠ给水度均值的40%。③ 给水度在垂直方向上还表现出旋回性的变化特征,这种沉积旋回的出现可能是对成盐期间气候波动的反映。 相似文献
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MTCLIM模型系列研究报告(4):辐射估算方法在我国南方亚热带山地的改进 总被引：2，自引：0，他引：2
以已有的数据、理论和模型为基础,在我国南方亚热带山地对MTCLIM模型的辐射估算方法进行了改进,对模型参数作了重新估计。经过改进后,辐射子模型中的参数B的变化不再用月平均温差表示,而是用月平均水汽压来表示。交互验证估计参数的方法能消除不良数据的影响,获得较好的模拟效果,最后估计的参数T0 nadir.dry、α、C、a和b分别为0 823、0 000039、1 7、0 0173和0 0000122。与用原来参数估计的结果相比,参数估计后预测的日总辐射结果有明显改善,相关系数R2从原来的0 55～0 73提高到0 65～0 82,总平均绝对误差从原来的3 81MJ/m·d-1降低为2 90MJ/m·d-1,减少了约1MJ/m·d-1。 相似文献
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本文根据乌鲁木齐河流域7个雨量站点多年(17~61年)的月平均降水数据的统计规律,提出一种新的、能够同时满足空间维和时间维插值需求的降水分布及降水量计算模型——高斯函数参量化法。该模型根据高斯函数的几何意义和降水分布规律,给高斯函数的参数赋予了明确的物理意义,从而把对降水量和分布函数规律的计算转化为对高斯函数少量参数(1~3个)的估计。不仅能够实现山区降水在时间上和空间上的插值,而且能够实现降水量和降水分布函数的相互转换。特别是能解决在高山区降水数据稀缺条件下的降水量和降水分布估计的问题。大大提高了降水数据的可用性。 相似文献
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Extreme weather is an important noise factor in affecting dynamic access to river morphology information.The response characteristics of river channel on climate disturbances draw us to develop a method to investigate the dynamic evolution of bankfull channel geometries(including the hydraulic geometry variables and bankfull discharges)with stochastic differential equations in this study.Three different forms of random inputs,including single Gaussian white noise and compound Gaussian/Fractional white noise plus Poisson noise,are explored respectively on the basis of the classical deterministic models.The model parameters are consistently estimated by applying a composite nonparametric maximum likelihood estimation(MLE)method.Results of the model application in the Lower Yellow River reveal the potential responses of bankfull channel geometries to climate disturbances in a probabilistic way,and,the calculated average trends mainly run to synchronize with the measured values.Comparisons among the three models confirm the advantage of Fractional jump-diffusion model,and through further discussion,stream power based on such a model is concluded as a better systematic measure of river dynamics.The proposed method helps to offer an effective tool for analyzing fluvial relationships and improves the ability of crisis management of river system under varying environment conditions. 相似文献
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空间相互作用模型中的目的地竞争效应 ——基于中国城市间铁路客流数据的实证研究 总被引：2，自引：2，他引：0
目的地竞争模型是空间相互作用领域的重要进展之一,但其有效性尚未得到一致认可,且缺乏基于中国的实证依据。基于中国2010年城市间铁路客流数据,采用目的地竞争模型进行实证分析,并与传统空间相互作用模型相比较,以检验目的地竞争模型在实际应用中的有效性。结果表明：① 空间结构对中国城市间铁路客流存在显著影响,目的地之间存在较强的竞争效应;② 目的地竞争模型的引入显著地减弱了距离衰减参数的空间自相关程度,较大程度上改善了传统空间相互作用模型的距离衰减参数标定偏误问题;③ 既有研究中在区域尺度下对传统空间相互作用模型（即重力模型）参数的标定及实证分析可能会存在偏误,目的地竞争模型这一改进模型具备应用价值。 相似文献
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科尔沁沙地优势固沙灌木的生物量预测模型 总被引：3，自引：3，他引：0
灌木生物量预测模型对于快速估算固沙灌木林生产力具有重要作用。以科尔沁沙地3种常见的固沙灌木小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、差不嘎蒿（Artemisia halondendron）、黄柳（Salix gordejevii）为对象,基于对灌木地上、根系和整株生物量及高度、冠幅等的测定,建立3种灌木地上、根系和总生物量的估算模型,通过决定系数（R2）、估计值的标准误（SEE）和回归检验显著水平（P<0.05）筛选最优的生物量预测模型。结果表明：小叶锦鸡儿和黄柳生物量的最佳估算变量为冠幅体积,而差不嘎蒿的最佳预测变量为冠幅面积。幂函数回归模型具有最大的R2和较小的SEE,说明相对生长方程是估算小叶锦鸡儿、黄柳、差不嘎蒿灌木生物量较理想的模型。通过实测值检验,3种灌木幂函数模型预测生物量的预估精度在93%以上,具有较好的预测精度。 相似文献
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光释光测年基本流程 总被引：8，自引：1，他引：7
光释光测年是对沉积物上一次曝光事件年代的测定.自20 世纪80 年代该方法提出以来,得到了越来越广泛的应用.相对于14C测年,光释光测年虽存在误差偏大的不足（一般5%~10%）,但是具有以下明显优势：① 其测年年限范围比前者大得多;② 测年物质（石英或长石）丰富,这在干旱半干旱区的沙漠和湖泊中尤其重要,因为在这些地区很难找到可用于14C测年的有机质;③ 是对沉积物的直接定年;④ 测年事件包括曝光、受热（400 ℃以上）、火山、地震和晶体（方解石等）形成等.本文介绍了光释光测年的整个实验过程,包括采样、前处理、等效剂量测定、年剂量测定等,以期让有需要的地学同行了解这一方法,尤其是了解从地层或岩芯等取样的过程中应注意的事项.重点介绍单片再生剂量法(SAR)与标准生长曲线法(SGC)相结合测定等效剂量的实验方法(我们命名为SAR-SGC法).该方法能大大提高仪器的使用效率,可节省仪器时间60%以上.通过氟硅酸溶蚀长石来提取石英的中颗粒(38~63 μm)的前处理过程简便易行,获得的石英纯度高,且可以避免使用危险的氢氟酸.中国科学院青海盐湖研究所释光测年实验室近几年应用SAR-SGC法对黄土、沙漠、湖泊、海洋、冰川、考古点等各种类型沉积物进行光释光测年,都获得了很好的结果. 相似文献
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HIMS模型参数的不确定性及其影响因素 总被引：2，自引：0，他引：2
模型参数的不确定性及影响因素分析对无资料流域水文预报具有重要意义。本文以澳大利亚3 个流域为例,采用GLUE方法分析HIMS模型参数的不确定性,在此基础上探讨流域物理属性对参数取值的影响。研究发现:① HIMS模型9个参数的不确定性都比较大,属于敏感参数;② 降雨量、森林覆盖度和表层土壤最大有效蓄水量大的流域,土壤蓄水容量Wsm取值大;土壤饱和导水率和森林覆盖度高的流域,产流系数R、r的取值较大;温度低、森林覆盖度小的流域,实际蒸散发系数ε取值大;易透水、森林覆盖度高的流域,马斯京根汇流系数C2取值大。这些结论能为今后在无资料流域应用HIMS模型进行水文预报提供一定参考。 相似文献
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Dengkui Li 《International journal of geographical information science》2018,32(9):1860-1883
Semi-parametric geographically weighted generalized linear models (S-GWGLMs) are a useful tool in modeling a regression relationship where the impact of certain explanatory variables on a non-Gaussian distributed response variable is global while that of others is spatially varying. In this article, we propose for S-GWGLMs a new estimation method, called two-stage geographically weighted maximum likelihood estimation, and further develop a likelihood ratio statistic-based bootstrap test to determine constant coefficients in the models. The performance of the estimation and test methods is then evaluated by simulations. The results show that the proposed estimation method performs as well as the existing method in estimating both constant and spatially varying coefficients but it is more efficient in terms of computation time; the bootstrap test is of accurate size under the null hypothesis and satisfactory power in identifying spatially varying coefficients. A real-world data set is finally analyzed to demonstrate the application of the proposed estimation and test methods. 相似文献
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土壤电导率 (Electrical conductivity, EC)是评价土壤盐渍化的重要指标。通过实测新疆艾比湖湿地自然保护区土壤EC及可见光—近红外光谱数据，利用波谱响应技术模拟Landsat 8 OLI、Sentinel 2、Sentinel 3卫星的宽波段数据。构建宽波段模拟数据及其5种预处理后的三维光谱指数 (Three-dimensional spectral index, TDSI)，采用梯度提升回归树算法 (Gradient boosting regression tree, GBRT) 建立3种卫星土壤EC估算模型，并比对加入TDSI后模型精度的变化。结果表明：在不同土壤EC条件下，3种卫星具有相似的光谱趋势，均在红、近红外波段附近反射率较高；TDSI与土壤EC相关性基本均在0.4以上，最大程度保留了与土壤EC敏感度高的红、绿、蓝、近红外、短波红外波段信息；GBRT对于土壤EC估算能力表现突出，3种卫星对土壤EC的最佳预测精度R2分别为0.831、0.847、0.903，在加入TDSI后，R2分别提高至0.835、0.857、0.935，综合分析发现，Sentinel
3对土壤EC估算效果最佳 (R2=0.935，均方根误差RMSE=2.986 mS·cm-1，赤池信息准则AIC=57.500)。通过利用波谱响应技术结合TDSI深度挖掘波段间的协同信息，采用GBRT验证了不同卫星对土壤R2的估算效果，二者相结合可以有效提升模型预测精度，为干旱区土壤盐渍化定量监测与防控提供有利指导。 相似文献
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新疆荒漠地区植被覆盖度遥感估算模型十分缺乏，给荒漠化监测等相关工作带来很大不便，开展植被覆盖度遥感估算经验模型研究，对于促进和完善相关地区的生态监测及研究工作具有积极的现实意义。通过对阜康市北部沙漠南缘和克拉玛依市中部平原荒漠进行无人机航拍，利用无人机遥感提取（光合）植被信息，并将无人机航拍影像的植被覆盖度统计单元与高分辨率卫星影像像元在空间上直接相对应，获取在高分辨率卫星影像像元尺度上的植被盖度，然后通过植被覆盖度和空间上与其相对应的源自高分辨率卫星影像的NDVI数据的拟合关系，建立基于源自高分二号影像的NDVI的阜康北部沙漠植被覆盖度遥感估算线性模型以及基于源自ZY1-02C影像的NDVI的克拉玛依平原荒漠植被覆盖度遥感估算二次多项式模型。研究中所采用的无人机遥感与卫星遥感相结合、植被覆盖度统计单元与卫星像元在空间上直接对应的方法，可避免以往相关工作中常以点位测量数据代表卫星像元数据所带来的不确定性。由于所用卫星影像的NDVI数据稳定性相对不足等原因，所建立的遥感估算模型的估算精度尚相对偏低，有待于今后进一步的工作加以改进。 相似文献
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Heavy metal pollution of farmland soils is a serious environmental problem. The accurate estimation of heavy metal pollution levels of farmland soils is very crucial for sustainable agriculture. Concentrations of heavy metal elements (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn) in farmland soils at 186 sampling sites in the Baghrash Lake Basin, NW China, were determined and analyzed based on the pollution index (Pi), the geo-accumulation index (Igeo), the enrichment factor (EF), the ecological risk index (ER), and the environmental risk index (Ier). The results of these five different estimation methods were compared and discussed. The obtained results indicated that the average concentrations of all the heavy metals in the farmland soils of the study area were lower than the Soil Environmental Quality of China (GB 15168-2018) levels, but the average concentrations of Cd, Cr, Ni, Pb, and Zn exceed the corresponding background values. Significant differences in estimation results existed between the five estimation methods. Based on the identified concentrations, the average Pi, Igeo, and EF values of the heavy metals in farmland soils decreased in the order of: Zn > Pb > Cd > Cr > Ni > Cu > As, whereas the average ER values decreased in the order of: Cd > As > Cu > Pb > Ni > Cr > Zn, and the average Ier values decreased in the order of: Cd > Cu > Zn > As = Pb > Cr > Ni. The pollution class values with different estimation methods were ranked as: Pi > Igeo = EF > ER = Ier. The obtained results suggest that the most appropriate estimation method and soil background values of farmlands should be used for better understanding the environmental quality of farmland soils. Overall, the EF and ER methods are recommended for assessing heavy metal pollution risks of farmland soils. 相似文献
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基于现有的灌木生物量模型存在各组分与总量不相容问题，以半干旱区科尔沁沙地2种优势固沙灌木小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）和黄柳（Salix gordejevii）为对象，通过对大样本的相关形态指标及生物量实测数据进行非线性回归和非线性误差变量联立方程组的计算，建立了2种灌木叶片、新枝、老枝和地上生物量的独立模型及与各组分相容的生物量模型，并通过决定系数R2、估计值的标准差SEE、总相对误差TRE、平均系统误差MSE（ASE）、平均预估误差MPE和平均百分标准误差MPSE对模型进行评价。结果表明：非线性加权回归使得两种灌木各组分的独立模型拟合效果优化，而生物量相容模型与独立模型相比，由于抽样误差的存在拟合效果不佳，相关评价指标较低。 相似文献