Machine learning based identification of dominant controls on runoff dynamics     

Henning Oppel  Andreas H. Schumann 《水文研究》2020,34(11):2450-2465

Hydrological models used for flood prediction in ungauged catchments are commonly fitted to regionally transferred data. The key issue of this procedure is to identify hydrologically similar catchments. Therefore, the dominant controls for the process of interest have to be known. In this study, we applied a new machine learning based approach to identify the catchment characteristics that can be used to identify the active processes controlling runoff dynamics. A random forest (RF) regressor has been trained to estimate the drainage velocity parameters of a geomorphologic instantaneous unit hydrograph (GIUH) in ungauged catchments, based on regionally available data. We analyzed the learning procedure of the algorithm and identified preferred donor catchments for each ungauged catchment. Based on the obtained machine learning results from catchment grouping, a classification scheme for drainage network characteristics has been derived. This classification scheme has been applied in a flood forecasting case study. The results demonstrate that the RF could be trained properly with the selected donor catchments to successfully estimate the required GIUH parameters. Moreover, our results showed that drainage network characteristics can be used to identify the influence of geomorphological dispersion on the dynamics of catchment response.  相似文献   

正常工况下大型岸桥地震瑞利阻尼系数计算方法及试验研究          下载免费PDF全文

李哲  伍世英 《地震工程学报》2020,42(6):1417-1426

针对大型岸桥地震响应分析中不同的瑞利阻尼系数会导致计算结果存在较大偏差,基于相似模型试验数据与仿真计算结果的对比分析,并综合考虑岸桥边界约束等因素,借鉴工程中常用的瑞利阻尼系数计算方法改进了岸桥结构的阻尼系数计算方法及频率选取方式。利用仿真方法和振动台模型地震试验对比分析不同瑞利阻尼系数下岸桥结构的动力响应,结果表明：瑞利阻尼系数计算方法和频率选取对岸桥结构地震响应的影响随着地震加强而提高,当加速度峰值为0.4g、0.62g,现有的阻尼系数计算方法得到的仿真结果与试验值之间的平均误差超过20%,而采用改进后的阻尼系数计算方法,岸桥地震仿真结果与试验值误差都在10%以内。  相似文献   

基于相似系数的海温中长期统计预报方法研究          下载免费PDF全文

李科  苑福利  刘厂 《海洋学研究》2021,39(1):67-78

海温是认知和研究大气、海洋物理性质和演变规律的重要海洋环境动力要素之一,也是海洋预报组成中不可或缺的组成部分,对海温的分布及演变规律进行研究对海洋经济、环保和国防安全具有重要的意义.本文提出了一种基于相似系数的海温统计预报方法,利用数理统计分析方法,构建基于相似系数的统计预报模型来实现海温的单点时间序列预报.在南海海域...  相似文献   

基于地震资料有效信息约束的深度网络无监督噪声压制方法     

陈文超  刘达伟  魏新建  王晓凯  陈德武  李书平  李冬 《煤田地质与勘探》2021,49(1):249-256

地震资料处理是地震勘探中的关键环节,由于地下构造和地表条件的复杂性,地震资料的处理需要经过一系列复杂流程,从而形成多种不同类型的地震数据。不同种类的地震数据具有不同的数据特征,充分利用和发掘其中的数据特征,不仅可以充分发挥处理方法的技术潜力,消除各类非地质因素对地震资料处理质量的影响,同时可以增强地震资料处理的可靠性,改善地震资料的资料信噪比及分辨率,在复杂油气藏勘探开发中具有非常重要的基础作用。叠前地震成像道集（CRP）中的有效信号同相轴近似水平,叠后地震成像数据因为地层沉积的规律性,有效信号相比于随机噪声、成像画弧噪声等干扰具有规律、简单等特点。具体表现为CRP道集及叠后地震资料有效信号具有多尺度自相似性的特征,其高维Fourier （FK或FKK）域主要能量集中在低频、低波数区域。针对上述地震数据的特点,提出一种基于先验信息约束的深度网络地震资料无监督噪声压制方法。受到深度图像先验（DIP）的启发,神经网络的结构可以视为一种特殊的隐式先验信息,合理设计网络结构可以使得网络具有多尺度自相似性特征的提取能力。由于叠前地震成像道集数据和叠后地震成像数据有效信号的多尺度自相似性,而噪声不具备这一特性,因此,特定结构的网络可以从原始数据提取出有效信号,从而达到噪声压制的目的。叠前成像道集和叠后成像的实际数据随机噪声压制试验结果表明,本文方法具有良好的保真性与鲁棒性。此外,由于本文方法具有强大的特征提取能力,因此,对常规方法不易压制的弧状成像噪声也有良好的效果。   相似文献   

顾及时空轨迹特征的台风相似性评估算法     

张可可  罗年学  赵前胜  邹子昕 《测绘通报》2020,(2):72-76

相似的台风路径在一定程度上反映了影响台风运动的诸多因素产生的相同或相似的综合效应。本文基于IMHD-ST距离并综合考虑轨迹时空距离和频率特征,提出了一种距离-频率时空轨迹相似性度量算法,从时空位置和路径形状两个角度衡量台风轨迹之间的相似程度。经实际数据验证本文所提出的算法计算结果准确,同时提高了对噪声、采样率变化和偏移等干扰的抵抗能力,能有效匹配相似轨迹对,服务于台风路径预测与历史相似台风案例的提取。  相似文献   

平面四参数反算的精度分析及其控制方法研究     

王友昆  余章蓉  张君华  时盛春 《测绘通报》2020,(10):63-67

平面四参数坐标转换模型具有计算方便和模型精度高等特点,已广泛应用于不同平面坐标系成果的转换。大量的研究成果提高了模型的精度和适用范围,而忽视了高精度转换成果对参数保密的影响。针对转换参数的保密需求,则有必要分析参数反算的精度及其控制方法。本文首先推导了转换模型的内符合误差和外推误差;然后分别采用无误差和有误差的原始转换参数对坐标成果进行转换,并对转换后的成果附加不同的坐标误差;最后选择不同分布和数量的坐标点参与转换参数反算,从而分析不同方案参数反算的精度。试验结果表明,参数反算的精度可以通过增加转换点的数量和扩大其转换范围得到不断的提高,最高能达到原始转换参数的精度。因此,参数保密的有效方式为首先需要降低原始转换参数精度;然后根据转换成果的分布范围、数量及精度应用需求,对坐标成果附加不同的误差,从而达到参数保密的效果。  相似文献   

改进不等时距权重的灰色残差组合修正模型及其应用     

徐刚年  高全亭  解俊海  王有志  王来永  武俊彦 《测绘通报》2019,(1):69-74

为提高传统不等时距灰色模型(TUTGM)的预测精度,提出了一种改进不等时距权重的灰色残差组合修正模型(IUTWGMRCC)。首先在传统不等时距灰色模型中引入时距权重分配系数,按照累加生成和累减还原过程的生成序列不同,构建了4种不同的预测模型,并依据相似度准则确定最优拟合序列和预测值;然后采用正弦函数和谐波变化生成的周期序列函数修正残差序列,进一步提高模型的预测精度;最后对建筑物3个观测点的沉降量进行预测。结果表明,累减还原过程引入不等时距权重的灰色模型预测精度最高,经残差组合修正后,预测结果的后验差比分别为0.04、0.11和0.05,精度等级为1级。  相似文献   

洞庭湖湿地土壤种子库特征及其与地表植被的相关性   总被引：6，自引：3，他引：3  

侯志勇  陈心胜  谢永宏  李旭 《湖泊科学》2012,24(2):287-293

本文研究洞庭湖三种分布于不同水位的主要群落(荻、苔草、虉草)土壤种子库大小组成、垂直分布特征及其地表植被的相关性.结果表明:荻群落土壤种子库密度最高,为44656粒/m2,苔草群落的最低,为15146粒/m2,虉草群落的居中,为31725粒/m2.种子主要分布于土壤表层(0～5 cm),且随土壤剖面深度的增加而迅速递减.三种群落湿地种子库由53种植物组成,分属18科39属,其中多年生物种20种,一或二年生物种33种.在荻、苔草和虉草三种群落中,种子库的多年生物种分别占29.9%、35.2%和38.0%,物种多样性指数分别为0.76、0.70和0.72;地表植被物种多样性指数分别为0.53、0.17和0.45,土壤种子库与相应地表植被相似性系数分别为0.40、0.28和0.52.可见,在洞庭湖这一通江湖泊湿地,多年生地表植被所产生的种子对土壤种子库大小贡献相对有限,种子库可能主要通过其它途径(如水的流动作用)输入.  相似文献   

Ontology-driven discovering model for geographical information services     

Lichao Zhang  Keke Wang  Zhen Pan  Qingshan Wang  Haiying Zheng 《地球空间信息科学学报》2010,13(1):24-31

This paper proposes an ontology-driven discovering model for the geographical information services to improve their recall ratio and precision ratio. This model uses the geographical information service ontology. In this paper, first we study the multilevel matching arithmetic of geographical information services. This arithmetic is used for filtering and matching the services in the service register center according to the similarity between services selected and services requested from the definition of t...  相似文献   

高光谱遥感图像的空间邻域指数     

罗文斐  钟亮 《遥感学报》2010,14(4):756-766

通过高光谱遥感图像空间邻域内光谱特征的变化,研究了邻域光谱度量指数;根据邻域内端元光谱特征的变化,提出了邻域独立端元指数提取图像的空间维细节信息。通过真实高光谱遥感图像检验,两类邻域指数能够较好地提取高光谱遥感图像中的细节,为进一步结合空间维、光谱维特征的高精度目标探测与识别创造了有利条件。  相似文献