北京“7.21”特大暴雨不同集合预报方案的对比试验   总被引：11，自引：0，他引：11  

李俊  杜钧  刘羽 《气象学报》2015,73(1):50-71

采用6套扰动方案(初值、多物理、3组随机物理和初值与随机物理的混合)对2012年7月21日(“7.21”)北京特大暴雨过程进行了集合降水预报试验,检验了不同方案的集合平均预报、集合区间预报和概率预报较控制预报改进的相对程度,分析了它们对该过程时空不确定性的预报能力、不同扰动方法的离散度贡献以及不同尺度扰动对预报误差的贡献等。结果表明:(1)所有集合方案特别是初值扰动、多物理和混合扰动的集合预报相对控制预报在暴雨强度和位置上都有较显著的改进,并为用户决策提供了包括预报不确定性在内的更多预报信息。(2)3组随机物理产生的集合预报离散度很相似, 都远小于初值扰动和多物理方案产生的离散度, 并且主要集中在强降水中心附近, 因此在初值扰动的基础上加入随机扰动,可以提高强降水中心的离散度, 但对强降水中心以外的地区作用甚微;尺度分析进一步表明随机物理产生的离散度贡献主要集中在较小尺度上(<320 km),在更小的尺度上(<160 km)它甚至可以与初值和多物理扰动的贡献相当,而初值扰动和多物理过程的贡献可以比随机物理过程多延伸400—500 km直到较大的尺度(如>1000 km), 其中多物理过程在较小尺度上(<100 km)可比初值扰动贡献更大, 并且能部分消除预报系统偏差。(3) 所有集合扰动方案所产生的离散度尺度谱都与实际预报误差尺度谱分布一致, 即随空间尺度增大而减小,但在幅度上都小于预报误差(离散度不够大),并且这种差异随着空间尺度的减小而加速增大,在小尺度上相差甚大。  相似文献   

金融领域的随机建模与基于软件R的Monte Carlo模拟(4):随机微分方程模型     

毛学荣  李晓月 《南京气象学院学报》2015,7(4):313-322

主要研究线性随机微分方程模型,为此定义Itô随机微积分,建立Itô公式.鉴于研究的重点是利用R软件进行数值模拟,所以详细讨论了过去10多年来随机微分方程数值解的研究.  相似文献   

顾及噪声密度函数差异的自适应回归算法及其在人工标靶提取中的应用     

贾象阳  黄先锋  牛文渊  张帆  高云龙  杨冲 《测绘学报》2021,50(2):226-234

仪器、周围环境和人为操作等往往会造成点云中包含大量的噪声,导致模型回归精度低等问题.RANSAC算法凭借其简单实现、稳健的优势广泛应用于解决模型回归的问题.但是,针对不同的场景,RANSAC算法需要不断地调整参数来估计最优模型解.本文考虑到RANSAC及其现有改进算法的不足,以及内群点与噪声之间往往存在密度分布差异性,首先利用密度加权导向采样的方式优化初始假设模型,然后提出了一种空间密度函数以用于最优模型评价和迭代次数计算,整个过程不需要任何先验知识.本文方法能够解决内群点比率大于10％ 的模型回归问题.通过与已有方法的试验对比,本文方法能够在无先验信息的情况下具有较高的精度和稳健性.  相似文献   

随机森林遥感图像分类实验教学软件开发研究     

苏腾飞  罗艳云  翟涌光  张圣微 《测绘与空间地理信息》2021,44(11):80-83,86

随着教育与科技的发展,我国众多高校的课程体系都开设了"遥感图像解译"或"遥感原理与应用"等课程.遥感图像的监督分类,是遥感类课程不可或缺的教学内容.然而,在目前相关课程的实验教学中,存在教学内容陈旧、更新频率较低等问题.为了充实高校遥感类课程的实验教学,本文介绍了一套基于随机森林的遥感图像分类实验教学软件,包括软件开发与相关实验的设计.鉴于随机森林算法在遥感领域得到了广泛应用,本实验教学软件旨在使学生掌握更新的遥感数据处理技能,提升其在相关行业中的竞争力.  相似文献   

融合建筑物与POI数据的精细人口空间化研究     

刘正廉  桂志鹏  吴华意  秦昆  吴京航  梅宇翱  赵晶 《测绘地理信息》2021,46(5):102-106

精细的人口分布数据能刻画出行政单元内部细节的人口空间分布信息,为城市规划、灾害评估等相关研究和应用提供有效数据支撑.利用房屋建筑及高德兴趣点(point of in?terest,POI)数据提取建模因子,结合随机森林模型获取了武汉市2015年常住人口50 m空间化数据集.结果表明,相较于WorldPop数据集结果,所提出方法的结果在武汉市高、中、低3种不同人口密度社区单元均具有更高的拟合精度.  相似文献   

多系统融合单点定位先验和验后定权研究          下载免费PDF全文

张哲浩  潘林 《全球定位系统》2021,(3):1-6

针对多模全球卫星导航系统(GNSS)融合伪距单点定位随机模型难以精确构建的问题,在全球范围内选取了10个多GNSS实验跟踪网MGEX(Multi-GNSS Experiment)观测站连续7天的观测数据,将四大GNSS系统的观测值分为五类,比较了高度角模型、用户等效测距误差(UERE)模型及验后Helmert方差分量估计模型的伪距单点定位精度. 结果表明:在四系统融合伪距单点定位时,Helmert方差分量估计模型能提高定位精度,高度角模型定位精度优于UERE模型,其中基于高度角的Helmert方差分量估计模型结果最优.   相似文献   

融合GNSS气象参数的PM2.5随机森林预测模型     

郭骐嘉  姚宜斌  周永江 《测绘科学》2021,46(4):37-42,56

针对PM2.5浓度的预报问题,该文结合国家GNSS服务(IGS)分析中心获取的北京房山站的气象数据及同期的PM2.5实测数据,分析了气象因子和环境污染物因子对PM2.5浓度的影响,并提出 了基于随机森林算法的PM2.5浓度预测方法,建立了融合GNSS气象参数的PM2.5随机森林预测模型.实验结果表明:该算法的时效性达6 h,在一定精度范围内能够取得较好的预测效果,同时能够有效地抑制过拟合的现象.  相似文献   

集成学习和条件随机场的影像招弧角识别     

宁淼福  孙阔腾  蔡玮辰  唐鑫  夏立杰 《测绘科学》2021,46(6):114-120

无人机巡检是目前电力部门主推的一种巡检方式,招弧角是一种重要的电网设备、但其呈现细长的几何形状特征,其测量需要优于1 cm空间分辨率的影像.为了从无人机获取的高分辨率影像上提取招弧角,该文提出了基于随机森林、集成学习、全连接条件随机场的无人机影像分类和招弧角提取方法.首先,提取了影像的12个光谱和纹理特征.接着,建立训练样本库,训练了多个独立的随机森林分类器、并形成随机森林集成模型进行影像分类.最后,利用全连接条件随机场优化分类结果.该文采用5000张无人机影像进行了实验.实验表明,该文提出方法的整体分类精度达到85.5％,招弧角识别的正确率为98.3％、完整率为74.3％,表明该方法具有潜在的工程应用价值.  相似文献   

点云分割方法性能评价与对比分析     

袁虎强  孙豪 《测绘科学》2021,46(9):130-135,167

针对原理相似,但空间邻域类型、相似性准则不同导致的基于区域生长的点云分割方法对同一数据具有不同分割效果的问题,该文介绍了现有的5种基于区域生长的点云分割方法的基本原理.5种方法可以归纳为两种分割过程,即逐点生长和表面生长.所采用的分割准则包括法线向量夹角、点到拟合平面距离和曲率等.另外,不同的分割方法采用不同的分割策略,即使在使用相同的生长准则情况下,仍然会得到有显著差别的分割结果.实验结果表明,区域生长过程中采用RANSAC优化的邻域与法线向量的方法可以有效解决平面相交区域次优分割、过分割问题,而且该方法仅使用法线向量夹角生长准则即可得到较好的分割效果.  相似文献   

深度学习支持下的尾矿库遥感识别方法     

刘冰洁  邢旭东  吴浩  胡少华  昝军 《测绘科学》2021,46(12):129-139

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