(五) 最优分割法

这一讲用方差来进行分割,并且证明如此算得的分割确实是最优的。用以说明方法的例子还是上一讲的太阳黑子数,以便进行比较。上一讲已引入的概念和符号,这里就不再介绍了。 对x_1,…,x_n这n个有顺序的数据来说,分割成两段为(x_1,…,x_a)(x_(a+1),…,x_n)后,可以计算各段的均值与方差:     

基于共享单车时空大数据的细粒度聚类

针对传统上单独采用K-means或DBSCAN等方法对共享单车位置数据聚类时造成的聚类结果与真实的聚类结构不符的问题,本文提出了一种基于共享单车时空大数据的细粒度聚类方法(FGCM)。该方法通过DBSCAN进行初始聚类,并在此基础上采用GMM-EM算法进行细部聚类,以提取细粒度层级的热点区域。试验表明,该方法可根据密度阈值排除噪声和离群值,无需指定细部聚类簇数,簇的形状和大小比较灵活。在对共享单车大数据位置特征进行聚类时,与传统的单独采用K-means或DBSCAN的方法相比,FGCM具备更高的精细程度,能够充分展现共享单车的实际聚集特征,可用于规划共享单车电子围栏等设施,在不降低通勤效率的基础上规范共享单车的停放问题。     

气候变化对中国农业旱灾损失率的影响及其南北区域差异性

在全球变暖背景下,干旱灾害对中国农业生产的影响日益严重,然而由于旱灾损失的复杂性及其显著的区域差异,至今对中国农业旱灾损失规律及其影响机制的认识十分有限。文中利用1961年以来中国农业干旱灾害的灾情资料和常规气象资料,系统分析了近50年来中国农业干旱灾害不同受灾强度分布比率和综合损失率等指标的变化趋势及其在北方和南方的区域差异,研究了20世纪90年代的气温突变对农业旱灾损失率的影响特征,探讨了农业旱灾综合损失率对气温和降水等气候要素变化的依赖关系及其在气候空间的分布特征。结果发现,在气候变化背景下,近50年来中国农业旱灾综合损失率平均每10 a约增加0.5%,风险明显增大。而且,北方综合损失率每10 a约增加0.6%,高出南方1倍,风险增大的速度明显比南方快;北方农业旱灾几乎在很宽松的气温条件下就可以发生,而南方更多发生在气温较高的年份。并且,在气温突变后,变化趋势明显加剧,全中国综合损失率约增加了0.9%,风险明显增高;而且北方综合损失率的增值高达1.8%,是南方的4倍还多,气候突变对北方农业旱灾风险的影响明显比南方更凸出。综合损失率在北方对降水变化的响应要更敏感,而在南方对气温变化的响应更敏感。同时,关键影响期降水对综合损失率的影响比全年降水影响更显著;北方的关键影响期作用比南方更凸出。这些新的科学认识对中国农业旱灾防御具有重要意义。     

陇中黄土高原夏季陆面辐射和热量特征研究

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的观测资料,分析了陇中黄土高原夏季陆面辐射和热量收支的特征.通过研究不同典型天气条件对陆面过程微气象特征的影响,发现地表反射率在晴天会出现早晨偏大的不对称结构;晴天与多云天气相比不平衡量较大,而阴天时的阵性降水会使局地能量收支出现不平衡.利用最小二乘法(OLS)线性回归得到的夏季平均不闭合度是19.6%.在半干旱区云和降水对辐射和能量收支的影响不容忽视,达到约25%的削弱程度,比极端干旱的敦煌荒漠区要大,又进一步证明了半干旱区夏季的平均气候特征与云量较多的多云天气(5≤Mean total cloud amount<8)接近.另外,7月日平均波恩比最大是4.1,平均是1.95,比极端干旱区的敦煌波恩比小1个数量级,说明榆中所处的黄土高原半干旱区比敦煌所处的极端干旱区在气候上要湿润很多.     

河西走廊春季降水的空间异常分布及年代际变化

利用河西走廊19个气象站建站至2012年3—5月降水量资料,分析了河西走廊春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、小波分析等方法,对河西走廊春季降水的时空特性进行了研究,用Mann-Kendall检验法检验河西走廊春季降水序列是否存在突变现象。结果表明,河西走廊春季降水空间分布极不均匀,其空间分布特征是东南部为多雨区,西北部为少雨区。河西走廊春季降水在第一空间尺度上为全区一致,在第二空间尺度上可分为2个自然气候区,在第三空间尺度上可分为5个自然气候区。从年代际变化来看,21世纪初10年是近半个世纪来降水最多的10年,20世纪70年代是降水最少的10年;河西走廊春季降水的年际变化十分显著,降水最多的年份是最少年份的6倍多。1961—2012年间河西走廊春季降水发生了明显的突变:1985年出现了一次趋于增多的突变。3年的短周期和19年的长周期是其主要周期。     

气候变化与人类活动联合影响下东江流域非一致性洪水频率

一致性假设一直是洪水频率分析的基本假设条件,但在气候变化与人类活动综合影响下,水文极值序列的一致性假设受到极大挑战。基于此,以东江流域为例,运用GAMLSS模型(广义可加模型),将时间、气候指标(北极涛动AO、北太平洋涛动NPO、太平洋年代际振荡PDO和南方涛动SOI)以及水库指标(Reservoir Index)统一纳入洪水频率分析中,并对东江流域1954―2009年年最大流量序列(AMS)进行频率分析,结果表明:1)龙川、河源和岭下站年最大流量序列均值与时间呈线性关系,方差为常量,而博罗站均值和方差与时间均呈非线性关系;2)水库对各水文站点AMS均值有显著线性影响;3)NPO对各站点AMS均值有显著线性影响,NPO值较高时,东江流域可能面临着较低的洪水风险,在一致性假设前提下,可能高估洪水设计值,反之亦然;而PDO对各站点方差有显著线性(岭下、博罗)/非线性(龙川、河源)影响;4)以时间为协变量构建非一致性模型,研究得出:龙川、河源和岭下3站T年一遇洪水设计值均呈单调下降趋势,博罗站1954―1995年左右洪水设计值呈下降趋势,而在1996―2009年呈上升趋势;以气候与水库为协变量构建非一致性模型,研究表明:龙川、河源和岭下3站T年一遇洪水设计值均因水库影响呈向下跃变;5)以气候和水库为协变量的非一致性模型对洪水频率具有良好的预测能力,为非一致条件下设计洪水的预测提供了新的预测方法。     

西藏自治区雄巴地区钙华沉积机制及其地质找矿意义

本文根据研究区钙华的形态将钙华分为三类,根据已有钙华沉积机制研究,确定了研究区的钙华类型均为热成因钙华,钙华的堆积形态与热液通道的类型有关.因此钙华可以被认为是寻找硼酸盐矿床最重要的找矿标志之一.钙华中还富集了锂、钾、铷、铯等元素,表明该地区热液流体对成矿盆地中相关元素富集具有一定的促进作用,对寻找该类矿床有一定的指示...     

基于热重分析的菱镁矿分解动力学解析

本文利用热重(TG)分析方法,探讨了菱镁矿的热分解过程。根据热微商(DTG)曲线峰顶温度,结合Kissinger及Ozawa-Doyle方法拟合计算得到菱镁矿热分解的活化能和指前因子(lgA)分别为211.55 kJ/mol和11.07s-1。依次采用单曲线拟合、多元非线性拟合及Malek方法判定得出菱镁矿热分解过程属于三维相界反应模型(R3),其动力学方程为:dα/d T=(1011.07/β)·e-211.55×103/(8.314×T)·3(1-α)2/3。     

吉林省集安地区晶质石墨矿矿床特征及找矿标志

吉林省集安地区是晶质石墨矿的主要产地,晶质石墨矿矿床赋存于集安群荒岔沟组中,层控特征明显,同时也是其直接找矿标志。     

太原市地理信息公众查询系统设计与实现

随着智慧城市的发展,公众对城市地理信息服务的需求日趋多样化,综合运用网络技术、计算机智能技术、GIS技术等多种手段,建立城市地理信息公众查询系统,将很大程度上提升城市地理信息服务水平。本文在分析公众查询系统可行性的基础上,以太原市为例,运用C#语言和ArcGIS Engine 二次开发组件实现了太原市地理信息公众查询系统。本系统主要实现了以下功能：地图的放大、缩小、还原、漫游、点选择、面选择、距离和面积的量算;图层的显示和隐藏、图层控制功能、图例显示功能、鹰眼功能、被选择目标的闪烁功能、标签的显示功能;以及公交车站查询、地名查询、查找最近地物、公交换乘等。本系统重点实现了对山西省太原市地理信息的查询与检索,旨在为公众出行提供及时准确的地理信息服务。