基于偏最小二乘回归的区域模式风速预报订正技术研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

杨程  姜瑜君  余贞寿  姜文东  康丽莉  王丽吉 《气象》2019,45(5):676-684

利用偏最小二乘回归技术,将预报产品作为自变量,相应的自动气象站观测资料作为因变量,对2013—2016年冬季浙江省中尺度区域模式预报近地面风速进行订正和评估。所选956站中多数站点风速订正后有所改善,通过定量分析可知浙江西部地区整体改善效果最好,其中效果明显站点占91. 7%;中部地区改善效果明显站点占86. 5%;东部沿海地区改善效果略差,明显改善的站点占67%。各地级市整体表现均不错,除舟山地区为49.9%外,其他地区风速改善比例均超过50%。选取2017年1月20日浙江东北地区沿海大风过程分析发现订正后的风速与观测风速更为接近,在定海大岛站点(靠里)中表现尤为明显,订正后的结果具有显著参考价值。  相似文献   

行星运动对台风生成频数与ENSO相互关系变化的影响          下载免费PDF全文

叶希莹  夏丰  李海燕  刘子杰 《气象与减灾研究》2019,42(3)

利用台风最佳路径数据集、1950—2016年厄尔尼诺和拉尼娜事件、赤道太平洋海温关键区海温和行星冲日等资料,运用统计方法研究了西北太平洋台风频数和ENSO的相互关系变化与行星运动的关系。结果发现:西北太平洋台风频数与ENSO之间相互关系的变化无论长周期还是短周期都与行星位置变化密切相关。从年代际变化来看,两者相互关系在1990年代初期(1993年前后)发生明显改变,在1993年之前,两者为显著的负相关关系,1950—1992年相关系数高达-0.439,检验通过了99%的置信水平,而且,台风频数的极多(少)年大多数与拉尼娜(厄尔尼诺)现象相对应,但在1993年之后两者变为明显的正相关关系。这一改变恰好发生在1993年7月12日出现太阳、地球、天王星、海王星四星一线的特殊星象,而在此前后的数年间,天王星、海王星两大行星同时都保持在6—7月冲日,对地球形成持续作用的引潮力迭加。从年际变化来看,两者的相关系数变化与火星、木星和土星的位置也存在明显的联系:相关系数的谷值与三大行星在夏至前后冲日相对应,其中与火星在夏至附近冲日(此时视赤纬具有负极值)对应的谷值最明显。通过谐波分析发现,相关系数变化的显著周期恰好与三大行星运动周期一致。  相似文献   

基于随机变异—Kennard—Stone和偏最小二乘法的土壤重金属镉含量反演——以雄安新区西南部为例     

黄照强  倪斌 《地质论评》2021,67(4):67050001-67050001

土壤重金属污染对人类身体健康造成了严重威胁,作为快捷、高效、无损监测分析土壤重金属含量的方法之一,高光谱遥感反演土壤重金属含量的方法正逐步得到发展。本文以雄安新区西南部作为研究区,针对潜在生态风险最大且活性最强并易被植物吸收的重金属镉,开展高光谱反演研究。将采集来的426件土壤样品除杂、风干、过筛在实验室测得重金属含量,并用SVC便携式地面光谱仪测量样品350~2500 nm范围光谱。采用Savitzky—Golay卷积平滑方法进行光谱降噪平滑处理。由于粒径大小而不是化学成分差异可能会导致基线效应和漂移现象,为了增强光谱差异和光谱曲线形状,将数据进行标准正态变量变换(SNV)、一阶微分(FD)、二阶微分(SD)、多元散射校正(MSC)等数学变换,并分析变换后光谱与Cd含量的相关性。本文提出一种集成随机变异法—Kennard—Stone法—偏最小二乘回归的方法。针对变换后的光谱集和Cd含量集,第一步采用随机变异法—Kennard—Stone法将样本集分为70%训练集和30%验证集,使样本数随性质分布均匀并覆盖整个样本空间;第二步用偏最小二乘回归法结合交叉验证建立回归模型,用确定系数R2、均方根误差RMSE、偏差比值RPD、误差范围比值RER等参数开展模型评价,如果没有达到预期效果,则回到第一步,迭代反复选择,直至达到最优效果。结果表明,适用的最优反演重金属镉含量的技术方法是采用FD变换后,不断迭代集成RM—KS样本选择和PLS偏最小二乘法回归建立的模型,其验证综合效果最好,建模主成分数为11个,确定系数R2达到0.909,RMSE为0.604,RPD为2.696,RER达为15.516。成果可为类似区域快速、无损的土壤重金属Cd含量反演提供技术支撑。  相似文献   

祁连山地区生态系统服务间权衡的社会-生态环境响应机制研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吕荣芳  赵文鹏  田晓磊  张建明 《冰川冻土》2021,43(3):928-938

生态系统服务间权衡和协同关系存在显著的空间异质性,现有研究较少从社会-生态环境的角度进行分析,难以对将生态系统服务纳入实际政策制定过程中。以祁连山地区为研究区,利用InVEST模型和CASA模型对2019年五项调节服务（碳固定、碳储存、产水量、土壤保持和水质净化）和一项支持服务（生境质量）进行计算,结合多元回归树分析法,研究服务间关联的空间异质性及其对社会-生态环境的响应。结果显示,全区尺度上六项服务间呈协同关系,主要受到土地利用类型、降雨和植被覆盖度的影响。植被覆盖区的服务供给量整体高于无植被覆盖区。研究区可被分为5个聚类,不同聚类内服务间关联存在差异。无植被覆盖且年均降雨量低于440.2 mm的区域与植被覆盖度高于0.559的非耕地区内,服务间关联均呈显著协同,后者服务整体较高。降雨升高可促使无植被覆盖区内产水量和土壤保持与其他服务间呈权衡关系,植被覆盖度较低或耕地区内服务间关联变弱。研究成果可为生态管理和政策制定提供有效参考。  相似文献   

“等待时间”强余震预测方法的改进与应用——以尼泊尔地震为例     

刘珠妹  李盛乐 《大地测量与地球动力学》2015,35(4):552-556

在对"等待时间法"进行残差结构分析的基础上提出基于加权最小二乘拟合的模型改进方法,并将其应用于尼泊尔地震的强余震预测。结果表明,由模型误差转换至时间误差具有ln10·Δt倍的缩放效果,选择主震后3d内的余震样本进行强余震预测结果较为可信。实际震例表明,加权最小二乘模型可以有效降低模型预测误差,缩小预测值置信区间,从而提高预测的实用性。  相似文献   

东海海啸反问题预报模式研究——以日本“3·11”海啸为例     

应超  于普兵  穆锦斌  周华民 《海洋预报》2015,32(3):36-42

采用COMCOT数值模式,将日本东海岸划分为18个单位震源,建立了日本东海岸海啸数据库并用非负约束的最小二乘法建立反问题预报模式。将本模式应用于日本"3·11"海啸,计算所得的海啸初始水位有10 m的抬高与3 m的降低,与前人研究结果基本一致,预报的浮标水位与实测资料符合良好。对比浙江省近岸潮位站实测海啸波高,预报值与实测值偏差较大。若采用反问题反演的震源,通过COMCOT非线性模式求解近岸水位,可以大幅提高预报精度。  相似文献   

基于表层温盐传感器的标定分析     

孙成龙  魏玉超  冯林强  徐俊臣 《海洋技术学报》2015,34(1):100-105

感应式温盐传感器基于电导率法测盐,可以实现现场测量与实时测量。测量盐度时需要首先计算海水温度、海水电导率和海水压力,表层感应式温盐传感器对压力量不予考虑,温度、电导率的精度却直接关系到盐度测量结果的准确度,因此使用传感器前必须进行温度和盐度的标定。分析了温盐传感器的工作原理,设计温度、电导率的标定校准步骤,包括回归曲线的选择和回归方程系数的计算,其中温度、电导率和温度补偿的标定回归曲线采用多项式形式,用实验室高精度盐度计和铂电阻温度仪测得5~7组数据,然后对多项式最小二乘法回归,电导率回归过程中由温度和盐度求电导率用到了二分法,最后论述了标定回归方程的误差范围。  相似文献   

线性参数系统的多新息辨识方法     

丁锋  郭兰杰 《南京气象学院学报》2015,7(4):289-312

系统有线性和非线性之分.线性系统有统一的描述形式,非线性系统因类别无数,不可能有统一描述.线性参数系统是一类特殊的非线性系统,它在参数空间上呈现线性特征,介于线性系统与非线性系统之间.针对伪线性参数系统,讨论了基于辅助模型的多新息辨识方法、基于滤波的辅助模型多新息辨识方法、基于模型分解的辅助模型多新息辨识方法、基于滤波的分解多新息辨识方法,并给出了几个典型辨识算法的计算量、计算步骤和流程图.  相似文献   

采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法     

张晓玲  郭立文  朱超猛  韦顺军 《成都信息工程学院学报》2015,30(1)

最小二乘相位解缠算法是一种全局算法,快速稳定简单易实现,但该算法未绕过相位不连续区易造成误差的全局扩散,导致结果存在较大误差.针对最小二乘相位解缠算法的缺陷,提出一种高精度相位解缠方法.该方法在基于快速傅里叶变换的最小二乘解缠算法基础上,采用误差迭代补偿技术,补偿解缠误差.仿真和实测相位数据的实验结果表明,该方法可有效提高解缠精度,且在仿真实验的定量分析中得出,在强相位噪声条件下,该方法的解缠精度比最小二乘算法提高一个数量级.  相似文献   

不确定性平差模型的平差准则与解算方法   总被引：1，自引：1，他引：0  

宋迎春  谢雪梅  陈晓林 《测绘学报》2015,44(2):135-141

在测量数据的获取过程中,经常存在着不确定性,它们影响着参数估计的可靠性。本文通过把不确定度作为参数融入函数模型,建立了不确定性平差模型。依据残差中不确定性传播规律,确定了残差最大不确定度达到最小的平差准则,利用迭代算法得到了不确定性平差模型的解算方法。通过实例分析了最小二乘平差、整体最小二乘平差和不确定性平差准则下最优解的不同特点,从另一个角度探讨了不确定性观测数据处理方法,推广了现有的误差理论。  相似文献