基于机器学习的海洋环境预报订正方法研究     

许立兵  王安喜  汪纯阳  陈悦  陈昱文  周峥  陈幸荣  邢建勇  刘克威  黄小猛 《海洋通报》2020,39(6):695-704

结合中尺度数值模式 WRF 预报数据和 ERA5 再分析资料，利用机器学习方法对 WRF 预报场的风场、温度、气压进行预报订正。采用 ERA5 作为真值，与原始 WRF 预报相比，利用随机森林模型可以将预报结果整体均方根误差降低 44%以 上，利用深度神经网络模型可以将预报结果整体均方根误差降低 34%以上。通过随机森林模型实验得到不同输入特征对预报要素的影响程度，分析了关键的预报订正因子。  相似文献   

Jet instability and the stabilizing effect of topography on jets in two-layer rotating systems     

Don L. Boyer  Rui-Rong Chen 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1-3):45-70

Abstract

Laboratory experiments concerning azimuthal jets in two-layer rotating systems in the absence and presence of bottom topography aligned along the jets have been conducted. The jets were forced by the selective withdrawal of fluid from the upper layer of a two-fluid system contained in a circular dishpan geometry. The principal parameters measured in the experiments were the jet Rossby number, Ro, and a stratification parameter F = r ₁/(λ₁λ₂)^1/2 where r ₁ is the radius of the circular disc used for the selective withdrawal (i.e., r ₁ is the approximate radius of curvature of the jet) and λ₁,λ₂ are the internal Rossby radii of deformation in the upper and lower fluids, respectively.

The no-topography experiments show that for a sufficiently small F, the particular value depending on Ro, the jet is stable for the duration of the experiment. For sufficiently large F, again as a function of Ro, the jet becomes unstable, exhibiting horizontal wave disturbances from modes three to seven. An Ro against F flow regime diagram is presented.

Experiments are then conducted in the presence of a bottom topography having constant cross-section and extending around a mid-radius of the dishpan. The axis of the topography is in the vicinity of the jet axis forced in the no-topography experiments and the crest of the topography is in the vicinity of the interface between the two fluids (i.e., the front associated with the jet). The experiments show that in all cases investigated the jet tends to be stabilized by the bottom topography. Experiments with the topography in place, but with the interface between the fluids being above the topography crest, are shown to be unstable but more irregular than their no-topography counterparts.

Various quantitative measurements of the jet are presented. It is shown, for example, that the jet Rossby number defined in terms of the fluid withdrawal rate from the tank. Q, can be well correlated with a dimensionless vorticity gradient, V_G , across the upper layer jet. This allows for an assessment of the stability characteristics of a jet based on a knowledge of V_G (which can be estimated given a jet profile) and F.  相似文献   

基于地性线分级的DEM信息量计算方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

张萍  江文萍  邓晓龙  李伟 《测绘与空间地理信息》2016,(7)

主要对基于DEM提取的地性线进行信息量的定量分析,探讨地性线的信息量与分辨率、地形单元的关系。这个过程中首先利用河网的自相似理论研究与当前DEM所代表的地貌详细程度相适宜的地性线提取的阈值区间,并讨论此阈值下地性线的分级,以此为基础通过以该分级为权重进行DEM地形信息量的计算。实践证明,这种顾及地性线等级的DEM信息量计算方法能较准确地反映地性线的分布规律和不同等级的要素造成的信息量度量差异。  相似文献   

车载移动测量系统应用于城市大比例尺地形图更新     

田茂义  俞家勇  谢欣鹏  李鹏飞  周茂伦 《测绘与空间地理信息》2016,(6):5-7

将车载移动测量系统与城市大比例尺数字地形图测图相结合,成功地将车载移动测量系统运用于城市大比例尺测图更新应用中。通过在测区内布设靶标控制点,对比靶标的点云量算坐标与全站仪实测实际坐标,统计分析车载移动测量系统的测图精度。实验结果表明,车载移动测量系统能够满足城市大比例尺地形图测图要求。  相似文献   

北斗系统周跳探测与修复方法探究     

李彬 《测绘与空间地理信息》2016,(8):160-165

北斗卫星导航系统是中国自行研制的继美国GPS和俄罗斯GLONASS之后第3个成熟的卫星导航系统。进行GNSS相位数据处理的过程中,由于某种原因,载波相位观测值突然出现整周数的跳变的现象称为周跳。周跳现象的发生将会严重影响后续的数据处理,因此,有必要在解算前完成周跳探测与修复工作。本文就北斗系统周跳探测与修复课题进行了较为全面的探究,先后介绍了高次差法、多普勒法、伪距载波相位组合法、电离层残差法、三频数据组合探测法等一系列周跳探测与修复方法,可分别应用于不同频段接收机、不同观测环境、不同数据处理模式。  相似文献   

高速铁路桥墩偏移整治工程线上监测及结果分析     

张冀辉  王涛 《测绘与空间地理信息》2016,(6)

高速铁路建成运营后,受外部因素的影响,如在桥墩一侧施工、堆载等,会造成桥墩发生偏移,影响线路的平顺性,严重威胁高速铁路行车安全,需对其进行纠偏整治。本文以某城际高铁K19段高架桥桥墩的偏移整治工程为例,在整治期间,对线上监测点和轨道线形监测,根据监测结果指导施工,直至达到纠偏目标。监测结果表明了监测方案的有效性、正确性,能够对施工起到较好的指导作用,且能够为纠偏是否达到目标提供可靠的判断依据。可为类似高速铁路的纠偏整治及线上监测提供良好的参考。  相似文献   

基于等高线隔断线确定DEM适宜分辨率的方法研究     

程德强  高春留  赵牡丹 《测绘科学技术学报》2016,(3):306-312

分辨率是等高线数据插值生成格网DEM数据过程中需要考虑的一个重要参数,适宜的分辨率既能将等高线高程信息尽可能保留,又不会因插值造成数据冗余及误差。基于对格网DEM生成方式的理解,提出了等高线隔断线的相关概念,分析了基于地形图矢量化的等高线数据插值生成格网DEM数据,由不同长度等高线隔断线频率统计来确定格网适宜分辨率参考值的方法。同时,不同长度等高线隔断线的长度与其频率相乘得到标准长度,以及等高线隔断线中心点生成的密度分析图,均可在频率特征决定适宜分辨率参考值时起到一定的参考作用。通过样区实验验证,实现简便,可度量性强,与其他相关研究具有一致性,对确定适宜格网分辨率参考值具有一定的借鉴意义。  相似文献   

南京雷达数据的一致性分析和订正          下载免费PDF全文

朱艺青  王振会  李南  徐芬  韩静  楚志刚  张晗昀  焦鹏程 《Acta Meteorologica Sinica》2016,74(2):298-308

运用几何匹配法处理了南京雷达和热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM)上搭载的测雨雷达(Precipitation Radar,PR)的反射率因子探测资料,统计分析了2008—2013年共245个时次的匹配数据。 以TRMM PR工作多年持续稳定特征为参照,揭示了南京雷达6 a的探测资料情况。结果表明,南京雷达和TRMM PR探测降水具有较强的一致性,6 a时间里南京雷达存在一定的运行不稳定情况,南京雷达0℃层以下数据存在“3段特征”:时段Ⅰ2008年1月—2010年3月,时段Ⅱ2010年3月—2013年5月,时段Ⅲ2013年5—10月。3个时段之间整体回波强度有差异,时段Ⅱ整体回波强度比时段Ⅰ、Ⅲ偏小2—3 dB;而3个时段内的回波整体保持相对的稳定,南京雷达与TRMM PR的回波强度差值随回波强度的变化呈线性关系;在中低回波值时TRMM PR比南京雷达大,在中高回波值时南京雷达比TRMM PR大。基于两种雷达回波强度值的拟合关系,对南京雷达的反射率因子进行分段线性订正,有效地改善了南京雷达的一致性:3个时段回波强度的整体差异减小到0.75 dB以内;在245个匹配时次和105894个匹配点上南京雷达和TRMM PR的反射率因子的相关系数增大,南京雷达-TRMM PR值的标准差减小。  相似文献   

内蒙古河套灌区春玉米作物系数试验研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

侯琼  王海梅  云文丽  李建军 《应用气象学报》2016,27(4):417-425

作物系数曲线是估算作物生长季耗水量变化的重要参数。基于2013年4—9月内蒙古巴彦淖尔市临河区田间水分试验和1994—2013年气象站观测资料,利用水量平衡法反求春玉米作物系数,分析生长季内的变化规律, 建立动态模拟方程,并与联合国粮农组织 (FAO) 分段直线法结果进行比较, 提出胁迫条件下作物系数的叶面积修正方法。结果表明:玉米作物系数随发育进程可用三项式曲线描述,变化趋势与产量水平无关, 但随产量增高而变幅增大;以出苗后相对积温为时间变量建立模拟方程效果较好,决定系数 (R2) 均在0.92以上;模拟计算出各站点最大 (1.30~1.48) 和平均 (0.831~0.919) 作物系数,与FAO分段直线法计算的典型值和区间值基本一致,生长中期平均相对误差为3.4%~7.2%;提出利用相对叶面积指数修正作物系数的计算方法;通过2014年实例检验,土壤水分模拟值与实测值的平均相对误差为6.3%,相对误差小于15%的占95.8%。  相似文献   

基于DERF2.0的月平均温度概率订正预报   总被引：2，自引：1，他引：1  

章大全  陈丽娟 《大气科学》2016,40(5):1022-1032

国家气候中心第二代月动力延伸模式回算资料的分析表明,二代模式月平均温度预报与观测实况仍然存在较大偏差,模式预报有较大改进空间。本文采用非参数百分位映射法对模式月平均温度预报进行概率订正,该方法基于模式集合平均给出的确定性预报,结合模式回算资料各集合成员计算得到的模式概率密度分布,给出确定性预报在模式概率密度分布中的百分位值,并将百分位值投影到观测资料的概率密度分布中,得到模式预报的概率订正值。对订正前后模式预报的检验评估显示,该订正方案不仅有效降低了模式预报与实况的均方根误差（RMSE）,对月平均温度距平分布的预报技巧也有所改善,不同超前时间模式预报的预测技巧评分（PS）和距平相关系数（ACC）均有提升,同时模式预报误差的大小对订正效果无明显影响。从分月的订正预报结果来看,对夏季各月的温度预测技巧的提升整体高于冬季各月。  相似文献