Using data‐driven methods to explore the predictability of surface soil moisture with FLUXNET site data     

Jinjing Pan  Wei Shangguan  Lu Li  Hua Yuan  Shupeng Zhang  Xinjie Lu  Nan Wei  Yongjiu Dai 《水文研究》2019,33(23):2978-2996

Soil moisture (SM) is a key variable of land surface‐atmosphere interactions. Data‐driven methods have been used to predict SM, but the predictability of SM has not been well evaluated. This study investigated what variables and methods can be used to better predict SM for leading times of 7 days or longer with a global coverage of FLUXNET site data for the first time. Three machine‐learning models, that is, Bayesian linear regression, random forest, and gradient boosting regression tree, are used for the prediction. Variables including atmospheric forcing, surface soil temperature, time variables (year, day of year, and hour), the Fourier transformation of time variables, and lagged SM (7‐ to 14‐day lagged) were sequentially added into models. A framework with five experiments is designed for factorial exploration of SM predictability. A stepwise method was used to build the best models for each site. The performance of regression models became better when adding more explaining variables in most cases. The results showed that from 50 to 95% of variation of the best models can be explained. The important explaining variables are lagged surface SM, followed by day of year, year, soil temperature, and atmospheric forcing. The predictability of SM depends highly on SM memory characteristics and the persistence of seasonality. The effect of SM memory characteristics on SM prediction as an initial condition question has been widely discussed in this paper. Our results also provide an insight that mechanisms of seasonality effects on SM should be also paid more attention to.  相似文献   

活塞加工机床主轴箱的优化设计     

伍良海 《广东海洋大学学报》1991,(1)

本设计采用混合罚函数法对10级活塞加工机床主轴箱进行优化设计。优化目标为展开图上总的中心距为最小。在IBM-PC机上运算10分钟得最优解,最优解值比常规设计值小17％。本文对机床主轴箱的优化方向作初步探讨。  相似文献   

三种统计预报模型在江苏省道路低温预警中的应用     

董天翔  包云轩  袁成松  周林义  焦圣明 《气象科技》2018,46(4):773-784

为了更好地开展道路交通低温灾害的预警,减轻道路结冰给车辆行驶造成的危害,本文利用2012—2016年江苏省高速公路网AWMS系统交通气象观测数据,在对路面低温发生规律进行分析的基础上,结合多元线性回归、朴素贝叶斯以及支持向量机3种统计预报方法,开展了路面低温预警的统计建模与预报试验。结果表明:(1)江苏全省高速公路网路面温度出现0℃以下、-2℃以下、-5℃以下的低温频率均呈"北高南低"分布。(2)全省高速公路网路面温度出现0℃以下的低温时次大多在15:00到次日06:00之间。(3)在对京沪高速M9308站的单站建模与预报试验中发现,路面低温预报因子组合中以13:00气温、13:00—18:00气温变温、13:00路面温度、13:00—18:00路面变温、13:00路基温度、13:00—18:00路基变温、18:00相对湿度和18:00风速U分量为自变量组合的预报方程效果最好,3种方法中以朴素贝叶斯模型的预报准确率最高;(4)就全省高速公路网而言,3种统计预报模型的路面低温预报准确率均超过75%,通过对全路网路面低温预报的试验结果对比发现,多元线性回归方法对江苏省北部路网的预报效果最好,预报准确率大多在85%以上;而支持向量机模型对江苏省南部路网的预报效果最好,大部分站点的低温预报准确率达95%以上。  相似文献   

YBG系列液压拔管机的研制          下载免费PDF全文

奎中 《探矿工程》2008,35(7):64-67

阐述了研制YBG系列液压拔管机的意义及关键技术;简要介绍了YBG系列液压拔管机的用途、工作原理、结构特点和主要技术参数;在此基础上,着重强调了在使用液压拔管机的过程中应注意的关键环节。  相似文献   

志愿者地理信息中天桥的自动识别方法     

马超  孙群  陈换新  徐青  杨辉 《测绘学报》2017,46(2):246-252

基于天桥的几何与属性特征,提出了一种志愿者地理信息中自动识别天桥的方法。天桥从几何结构上可分为主桥和附属设施两个部分,主桥部分特征鲜明,可以视为两类分类问题,依据其几何特征和属性特征构建特征空间,利用支持向量机的方法进行识别;附属设施部分可依据已识别的天桥主桥,按照路段的长度、属性等判定规则进行识别,从而完成整个天桥的自动识别。以北京市OpenStreetMap(osm)数据进行试验验证的结果表明,本文提出的方法能有效地识别出志愿者地理信息中的典型天桥结构,可以为志愿者地理信息道路网的多尺度建模与化简、步行导航等提供帮助。  相似文献   

一种基于SVM的无人机影像中单个建筑物的角点检测方法     

李灵芝  李百寿  沈宇臻  许锐 《测绘通报》2017,(10)

针对目前无人机影像中单个建筑物角点的检测现状,提出了一种基于支持向量机(SVM)的无人机影像中建筑物的角点检测方法。首先对4个波段的无人机影像进行多尺度分割,计算影像的NDVI,通过植被与非植被区域的波谱差异剔除植被的影响。其次,用面向对象分类法将"建筑物块"从影像中提取出来,对"建筑物块"区域用Harris算子进行边缘检测,形成建筑物边缘点集数据。随后通过设计高斯径向基将边缘样本点映射到高维特征空间,构建特征向量,采用边缘点集训练SVM分类模型,最终通过SVM分类模型从粗提取的边缘点集中检测出正确的建筑物角点,实现了单个建筑物的角点提取。  相似文献   

Using pan-sharpened high resolution satellite data to improve impervious surfaces estimation     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2017

Impervious surface is an important environmental and socio-economic indicator for numerous urban studies. While a large number of researches have been conducted to estimate the area and distribution of impervious surface from satellite data, the accuracy for impervious surface estimation (ISE) is insufficient due to high diversity of urban land cover types. This study evaluated the use of panchromatic (PAN) data in very high resolution satellite image for improving the accuracy of ISE by various pan-sharpening approaches, with a further comprehensive analysis of its scale effects. Three benchmark pan-sharpening approaches, Gram-Schmidt (GS), PANSHARP and principal component analysis (PCA) were applied to WorldView-2 in three spots of Hong Kong. The on-screen digitization were carried out based on Google Map and the results were viewed as referenced impervious surfaces. The referenced impervious surfaces and the ISE results were then re-scaled to various spatial resolutions to obtain the percentage of impervious surfaces. The correlation coefficient (CC) and root mean square error (RMSE) were adopted as the quantitative indicator to assess the accuracy. The accuracy differences between three research areas were further illustrated by the average local variance (ALV) which was used for landscape pattern analysis. The experimental results suggested that 1) three research regions have various landscape patterns; 2) ISE accuracy extracted from pan-sharpened data was better than ISE from original multispectral (MS) data; and 3) this improvement has a noticeable scale effects with various resolutions. The improvement was reduced slightly as the resolution became coarser.  相似文献   

基于机器学习的南京市旅游地个性及其文化景观表征   总被引：3，自引：0，他引：3  

张郴  黄震方  张捷  葛军莲 《地理学报》2017,72(10):1886-1903

旅游地具有物质和精神双重属性。鉴于旅游地精神属性在量化表达和测量方面的困难,以往旅游地研究较少涉及。旅游地个性概念的提出为旅游地精神属性研究打开了思路。由于开展时间不长,当前旅游地个性研究大多基于营销学中的品牌个性研究思路展开,缺乏对地方适用性的考量,且尚未深入到对个性表征形式及表征机制的探讨。基于此,从地理学视角出发,选取城市旅游地作为研究对象,着眼地方特性,系统构建城市旅游地个性量表,在此基础上,开展针对案例地城市南京的个性测量和分析,并以城市文化景观作为表征媒介,深入探究城市旅游地个性的景观表征形式及表征机制。研究发现：城市旅游地个性主要包含态度、气质、性格、能力四大特征;城市文化景观是城市旅游地个性的重要表征媒介,包含现代空间景观、传统空间景观、生态景观、生活景观、社会景观五大维度;以上景观维度及其所辖景观元素在表征城市旅游地个性方面发挥不同作用。研究过程及结论为包括旅游地在内的地方精神属性研究提供了一种概念框架和方法体系,是对精神层面人地关系认识上的丰富。机器学习这一智能化探索型数据分析手段的运用为处理地理学中普遍存在的高维非线性噪声数据提供了有力的方法支撑。  相似文献   

基于粒子群优化相关向量机的岩层可钻性预测          下载免费PDF全文

韩丽丽 《探矿工程》2016,43(3):23-26

本文提出了一种基于粒子群优化相关向量机（PSO-RVM）的岩层可钻性预测方法。该方法选取岩层埋深H、声波时差AC、电阻率ρd、岩层密度ρ和泥质含量Vsh等5个参数作为评价岩层可钻性的基本参数。以某油田Du4钻井为例,采用PSO-RVM方法、多元回归方法和RVM方法对岩层可钻性进行评价。计算结果表明,PSO-RVM模型的预测结果与实测数据非常接近,其预测精度明显高于多元回归方法和RVM方法,说明本文提出的方法具有一定的优越性和较高的精度,可以较好地应用于钻井工程中岩层可钻性预测。  相似文献   

“羊D1”油气勘探井井控装置的连接设计          下载免费PDF全文

汤小仁  王庆晓  古卫鹏 《探矿工程》2016,43(12):63-67

在地质勘探钻井中一般不需要进行井口压力控制。辽西金羊盆地“羊D1” 钻井采用地质勘探井的钻井工艺方法进行油气勘探,需要预备有井口压力控制措施。地质钻井设备和井控装置如何耦合是本文讨论的重点。以该井为例,介绍了用全液压岩心钻机全孔金刚石绳索取心钻进工艺施工油气勘探井的施工工艺。钻进中综合考虑了YDX-6型全液压岩心钻机平台的下方空间尺寸、井身结构设计以及本钻井的井口压力控制等要求,选择和设计了一套满足小口径取心钻探施工要求的井控装置。  相似文献