基于多尺度混合滤波的GRAPES_3Dvar及其在实际暴雨预报中的应用分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

吴洋  徐枝芳  王瑞春  张华  程志刚 《气象》2018,44(5):621-633

为提高暴雨的数值模拟和预报效果,在生成初值的同化分析中保证中小尺度信息的引入十分重要。为改善GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)区域三维变分同化系统对中小尺度信息的引入,本文利用气候态背景误差样本估计变量误差的水平协相关尺度,进而利用三个不同水平特征尺度的递归滤波器对统计结果予以拟合,以替代原有单一尺度的递归滤波方案。利用新方案对2015年6月1—2日江汉平原的暴雨过程进行同化和预报,研究结果表明:新方案的功率谱衰减较慢,通过单点试验和分析场分析发现,新同化方案引入了更多的α中尺度信息;在暴雨个例的预报中发现,利用新同化方案后湿度场、散度场和涡度场在分析场和预报场中更加接近实际情况,降水预报技巧明显提高。通过能量谱分析发现,新方案与原方案相比反映出更多的α中尺度信息;新方案对江汉平原地区暴雨预报具有正效果,在α中尺度内出现了低层辐合、高层辐散及湿度增加等有利于降水的要素。在暴雨个例的基础上,本文进行16d的批量试验,结果显示新方案对降水的预报技巧明显提高,与个例结果一致。  相似文献   

隐式等权重粒子滤波在高维准地转模式中的特性研究     

陈妍  朱孟斌  张卫民  曹小群 《气象学报》2018,76(2):255-265

粒子滤波自从被引入资料同化领域以来,对于高维系统存在的粒子衰退问题一直困扰着资料同化领域的研究。隐式等权重粒子滤波（Implicit Equal-Weights Particle Filter,IEWPF）通过在高维的状态空间维数的前提下,隐式从每个粒子都具有特殊协方差的提议密度中进行采样,构建等权重的粒子集合,从而解决高维系统的粒子衰退问题。通过在高维准地转模式中应用IEWPF方法,验证了IEWPF的系统一致性和资料同化效果。通过对水平动能谱的检验,验证了IEWPF可以保持系统的原始平衡特性。通过IEWPF与等权重粒子滤波（Equivalent Weights Particle Filter,EWPF）的对比试验发现,两者的资料同化分析场非常接近,但在运行效率上,IEWPF远优于EWPF。同时,IEWPF也为解决一系列的资料同化问题,比如参数估计,提供了新的解决途径。   相似文献   

新一代天气雷达CINRAD/SA波导压力(UD6)单元的故障分析与周期维护     

龚成龙 《广东气象》2018,(4):78-80

从波导压力单元UD6的原理、故障的诊断、不同的报警处理、以及日常维护进行了总结,让气象装备保障人员在SA雷达运行中以及在日常的维护中,能做到认真避免其出现故障和出现故障时能迅速诊断排除,提高雷达数据的可用性,为短时临近预报提供稳定的雷达产品。  相似文献   

粒子滤波同化在厄尔尼诺-南方涛动目标观测中的应用     

段晚锁  封凡  侯美夷 《大气科学》2018,42(3):677-695

针对粒子滤波—目标观测方法的局限性,提出了能够克服该局限性的新目标观测方法,并将其应用于厄尔尼诺—南方涛动可预报性研究,揭示了东太平洋型厄尔尼诺事件和中太平洋型厄尔尼诺事件的目标观测敏感区。通过同化该敏感区的目标观测,显著减小了两类厄尔尼诺事件的预报不确定性,验证了新方法揭示的目标观测敏感区在改进厄尔尼诺预报技巧中具有更加重要的作用。  相似文献   

温泉台体应变观测的影响因素及特征分析     

许璐  邢喜民  张治广 《大地测量与地球动力学》2020,40(3):327-330

为定量估计观测序列所包含的各种成分,评定台站的观测环境、观测质量及对地形变的监测能力,加深对观测数据的理解,准确识别震前异常,以温泉台体应变为例,选择体应变、辅助观测及气象三要素等观测数据,利用别尔采夫滤波、小波分析和相关性分析等方法,分析温泉台体应变观测各周期变化的影响因素及特征。结果表明：1）温泉台体应变年周期变化的影响因素可能为钻孔水位,体应变相位滞后水位约31 d;2）气压是温泉台体应变月波的主要影响因素;3）固体潮汐是温泉台体应变日波、半日波的主要影响因素;4）温泉台体应变与水位、气压、固体潮汐等具有较强的线性相关性。  相似文献   

一种适用于PPP动力学模型异常的自适应Kalman滤波     

胡豪杰  赵兴旺  刘超  田先才 《大地测量与地球动力学》2020,40(8):822-826

为了削弱PPP参数估计中动力学模型异常对Kalman滤波解的影响,针对PPP状态向量中各类参数不符值对动力学模型异常描述特性的不同,以位置相关为条件对参数进行分类,构建分类因子自适应Kalman滤波用于PPP参数估计。选取6个IGS站点3 d的数据,使用标准Kalman滤波与构建的自适应Kalman滤波进行PPP解算分析。结果表明,相较于标准Kalman滤波,自适应Kalman滤波能通过自适应因子调节状态预测协方差,加速PPP收敛。静态模式下,平均收敛时间从28.2 min缩减到19.4 min,N、E、U方向的平均精度为1.50 cm、3.34 cm、5.55 cm,分别提高7%、14%、19%;动态模式下,构建的自适应Kalman滤波解N、E、U方向偏差的RMS值为2.7 cm、3.6 cm、6.3 cm,较标准Kalman滤波分别提高13%、28%、43%。  相似文献   

一种灰度体素结构分割模型下的机载LiDAR 3D滤波算法     

王丽英  赵元丁 《地球信息科学学报》2020,22(11):2118-2127

针对现有的基于机载LiDAR数据的滤波算法未能充分利用数据提供的所有信息及其所采用的数据结构表达复杂、存在信息损失等缺陷,提出了一种灰度体素结构分割模型下的机载LiDAR 3D滤波算法。算法首先以综合利用机载LiDAR数据的高程及强度信息为目的将点云数据规则化为灰度（体素内激光点的平均强度的离散化表示）体素结构,然后基于各体素间的空间连通性和灰度相似性准则,将灰度体素结构分割并标记为若干个3D连通区域,最后依据地面与其它目标的高差特性提取与其对应的3D连通区域。算法优势在于:基于体素结构设计,为3D滤波算法;综合利用了地面目标的几何及辐射特征,对比传统滤波算法可应用于更复杂的场景;滤波结果为3D地面体素形式,可直接用于创建地面3D模型。实验采用国际摄影测量与遥感协会（International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, ISPRS）提供的不同密度的机载LiDAR基准测试数据测试了邻域尺度参数的敏感性及提出的算法的有效性,并和其他经典滤波算法做对比。定量评价的结果表明,51邻域为最佳空间邻域尺度;点云密度为0.67点/m²的数据集1的滤波平均完整率、正确率及质量分别为0.9611、0.9248及0.8934;点云密度为4点/m²的数据集2的滤波平均完整率、正确率及质量分别为0.8490、0.8531及0.7404;对比其全经典滤波算法本文算法在高密度点云数据滤波时表现更佳。  相似文献   

基于学生化残差的模糊自适应滤波算法     

李庆奎  吕志平 《测绘学报》2008,37(4):0-520

在自适应Kalman滤波原理的基础上,结合模糊控制理论,提出一种基于学生化残差的模糊自适应滤波算法。该方法利用滤波残差构造统计量,再依据此统计量构造模糊控制器来自适应调节Kalman滤波器的自适应因子α,达到平衡动力学模型信息与观测信息对滤波解的作用。利用算例验证了该方法的可行性和有效性。  相似文献   

神经网络辅助的GPS/INS组合导航故障检测算法   总被引：2，自引：0，他引：2  

高为广  杨元喜 《测绘学报》2008,37(4):0-520

针对GPS/INS松组合导航系统观测信息无冗余,而且观测信息可能存在故障的情形,提出一种神经网络辅助的组合导航故障检测算法。该算法克服了基于模型的故障检测算法受模型误差影响的局限性;能够自动地对观测信息进行故障的检测、定位和剔除;能够基于故障检测后可靠的观测信息进一步调整动力学模型信息对导航解的贡献;能够在GPS失锁时,较好地进行导航预报。最后利用车载实测数据进行验证,结果表明该算法能够很好地从模型误差中分离出观测信息含有的故障信息,降低了故障检测算法存在的虚警率,避免故障信息对导航解的影响;且GPS失锁时,神经网络的预报输出在一定程度上能够进一步提高导航解的精度。  相似文献   

基于混合滤波的遥感图像去噪     

陈科  葛莹  陈晨 《华东地质学院学报》2008,31(3):276-278

遥感图像在生成、传输和转化过程中往往受到各种噪声的干扰,影响了图像本身的清晰度,降低了视觉效果,不利于真实信息的提取.研究目的是对高分辨率遥感图像进行预处理,以提高信息识别精度.研究方法是噪声检测结合混合滤波的方法,该方法基于均值滤波和中值滤波的互补性,首先对图像每一个像素点进行噪声检测,把受高斯噪声污染和受椒盐噪声污染的像素点区分开,然后分别对受高斯噪声污染和受椒盐噪声污染的像素点进行处理.与其他滤波算法进行比较的结果表明,噪声检测结合混合滤波方法能够有效去除椒盐噪声和高斯噪声,保留图像的纹理信息,提高图像的清晰度.  相似文献