高层建筑绕击概率分析及在雷击风险评估中应用

根据高层建筑高度、被保护物高度以及两者间距,采用电气几何击距法(EGM)分析绕击条件,推导出最大绕击距R_m及最大绕击电流I_m,利用雷击电流幅值概率分布公式计算大于绕击电流I_m概率P,确定(1-P)为绕击概率,并应用该计算方法确定雷击风险评估中雷击建筑物导致物理损害概率P_B值及位置因子Cd值。     

电气-几何模型在雷击风险评估中计算Cd值的应用

雷击风险评估中,考虑周围物体对评估目标物直接雷击次数的影响而引入了位置因子Cd,若Cd取值不能真实反映影响程度,将导致评估结果出现较大误差。本文利用电气—几何模型,根据周围物体和评估目标物高度以及两者的间距,按照绕击的计算方法,计算最大绕击电流Im,进而求得大于Im雷电流概率P,位置因子Cd取值确定为（1-P）值。     

基于电气〖CD*2〗几何理论的建筑物受雷击致物理损害概率计算

雷电灾害风险国家标准GB/T217142-2008风险管理中,把雷击建筑物导致物理损害的概率PB作为防雷级别(LPL)的函数取值,没有考虑建筑物的尺寸等参数,较为笼统。本文利用电气〖CD*2〗几何理论（Electro Geometric Model, EGM）,建立雷电击中建筑物的模型,研究PB与建筑高度、接闪器高度及安装位置等建筑物本身的参数关系,结合雷电流概率模型推导出更加有针对性的PB计算方法。将此方法用于实体建筑物PB值的计算,与国标给出的值进行比较。结果表明,使用EGM算法计算PB比使用国标给出的参数和方法计算的建筑物雷击风险值普遍增大。论证了这种方法的实用性意义。     

基于闪电定位系统的雷击建筑物绕击率分析与区划

通过对重庆地区1999-2008年闪电定位系统监测地闪资料进行数理统计,重点对采用IEEE和DL/T620提供的公式获取的雷击建筑物绕击率进行对比分析,并对重庆全市进行雷击建筑物绕击率区划.结果表明:雷击建筑物绕击率随着滚球半径增大而增加;对于相同滚球半径,IEEE方法获取的雷击建筑物绕击率略高于实际,而低于GB/T21714提供的绕击率;在滚球半径小于120 m时,IEEE方法得到绕击率明显低于DL/T620方法,反之则高于DL/T620方法;采用IEEE公式获取的雷击建筑物绕击率与实际较为吻合,在此基础上获得了能客观反映重庆地区雷击建筑物绕击率表达式,并对不同防雷类别建筑物雷击绕击率进行了区划,为雷电灾害风险评估和防雷设计提供了可靠理论依据.     

基于闪电数据的雷击建筑物物理损害概率研究

采用IEEE(institute of electrical and electronics engineers,美国电气和电子工程师协会)提供的公式对河池市2010年1月—2017年12月的闪电数据进行雷电流累积频率拟合,结合电气-几何模型(EGM)建立了与建筑物、接闪器特性参数有关的雷击建筑物物理损害概率(PB)计算公式,将此公式用于计算建筑物PB值,结果比国际电工委员会提出的评估标准IEC 62305推荐的参考值更具准确性。利用该方法对河池市PB进行了区划,为防雷技术评价提供了可靠参考。     

计算几何法在风暴识别中的应用

风暴的合并与分裂对其发展有着重要的影响,是风暴识别与追踪工作中的难点问题。为了避免由资料处理过程引起的虚假合并,以及通过识别风暴的合并与分裂临界区域,对判断风暴的发展趋势提供有效的追踪参数,基于SCIT(Storm Cell Identification and Tracking Algorithm)风暴识别的基础,利用计算几何的凸壳与DT(Delaunay Triangle)算法,结合风暴内部的结构信息,识别出了风暴带以及风暴带合并与分裂的临界区域。并且给出了实现的个例以及算法的评价结果,为风暴合并与分裂的追踪工作提供了一个新的参数。     

用滚球法原理计算避雷针在坡面的保护范围

从实验和理论分析中阐述了滚球法的原理,并分析计算了在特殊条件下被保护物体在保护范围内的条件以及通用的判定方法,以利于人们在特殊地貌情况下对避雷针保护范围的判定。     

TOPMODEL模型在重庆市开县温泉小流域径流模拟中的应用研究

以重庆市开县温泉流域(984km2)为研究区域,利用自动雨量站资料作为TOPMODEL(TOPography based hydrological MODEL)降水一径流模型的输入,以08:00 BST观测的流域出口流量作为模型率定的依据,探讨了用小时面雨量和08:00流量资料和TOPMODEL水文模型进行小流域流量模拟的可行性.结果表明,以08:00流量为依据对TOPMODEL水文模型进行率定后,模型效率系数达到0.872.结果表明,TOPMODEL在所研究的流域基本上是适用的.此工作是自动雨量站资料、天气雷达定量测量降水产品等用于小流域山洪预报的基础工作之一.     

蓄满-超渗兼容模型与神经网络模型的应用对比研究

利用鲇鱼山水库1975-1999年的小时降雨、蒸发和入库洪水资料,对建立的蓄满一超渗兼容模型与人工神经网络模型参数进行了率定和检验。分析结果表明,整体上两个模型的率定和检验结果都在评定精度以内,合格率分别为72．22％与83．33％,具有一定的可靠性与预测性。蓄满-超渗兼容模型在整体流量相对误差上要优于神经网络模型;在单场洪水过程及洪峰误差与峰现时差上,神经网络模型模拟得更准确。因此,蓄满-超渗兼容模型较神经网络模型更具有水文基础及物理意义,并且可以作中长期预报。     

集成物理统计模型在南海夏季风预测中的应用

利用影响南海夏季风年际变化的主要气候现象厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）和对流层准两年振荡（Tropospheric Biennial Oscillation,TBO）相关的气候因子,提出了以过程判别函数确定物理过程的持续性,建立年际尺度的集成物理统计预测模型,而非年际尺度变率由经验统计模型预测,二者相结合,发展了集成物理-经验统计预测模型。经验模型在拟合时段的回报结果很好,但在独立样本预测时效果明显降低,其中预测评分（PS）降低了23%,距平相关系数（ACC）降低了63%;相比之下,集成物理-经验统计预测模型在独立样本预测时比经验模型有更好的预测结果（PS评分提高了9.5%,ACC提高了75%）,且预测结果相对稳定。此外,集成物理-经验统计预测模型对南海夏季风降水的空间分布也有一定预测能力。     

星载GPS数据及高精度轨道模型在极轨卫星轨道计算中的应用

利用GPS测量的卫星位置数据, 计算出卫星的瞬时位置和速度, 并以此为初值, 用基于数值积分的高精度轨道模型对卫星轨道进行预报。将这种方法分别用于Terra/MODIS和Aqua/MODIS的轨道计算, 并与GPS测量的卫星轨道进行比较。结果表明:由此方法计算出的卫星在某一时刻瞬时速度矢量与GPS测量的卫星速度偏差不超过±0.1 m/s; 再以此为初值计算卫星位置和速度, 与GPS测量值进行比较, 在Terra/MODIS和Aqua/MODIS一条时长约10 min的轨道数据中卫星位置偏差不超过±40 m, 速度偏差不超过±0.2 m/s。因此该方法基本适用于FY-3卫星轨道计算, 且根据数值方法计算结果的连续稳定性, 还可以用于检验GPS测量数据的可靠性。     

BIOME3模型在中国应用的精确度分析及其改进

通过对BIOME3模型输出结果与中国植被区划类型相匹配,在一级植被区划下,通过Kappa检验方法对BIOME3模型的模拟能力进行了客观比较分析.结果表明,BIOME3模型在植被区域等级下可以整体上较好地模拟中国植被区域(Kappa指数0.55),但存在其对草原、寒温带针叶林及热带雨林区域模拟能力较弱,对青藏高原地区植被模拟能力单一,以及在区域边界处模拟不准确等不足.本工作在3方面对BIOME3模型作出了改进:1)将原BIOME3模型中大大简化的土壤下渗过程进行了较完善的机理化改进;2)采用更为完善的美国农业部USDA系统土壤分类数据库,重新设定土壤参数;3)将站点月平均温度在空间插值的基础上结合海拔高度整理出新的格点月平均温度数据库,应用于模型输入中.修改后的模型结果显示, BIOME3模型中生物地球化学模型部分对于模型的作用增强即水分胁迫作用明显增强,可较成功地模拟中国南部的灌丛、矮林植被群区;对于青藏高原冰川区模拟能力大大加强,并具有一定的垂直地带性模拟能力.     

水文模型在计算中小流域致汛临界面雨量中的应用

在设定致灾标准的前提下,运用水文模型模拟降水和流量关系,反推不同基础水位达到致灾标准所需要的雨量,探讨中小流域临界面雨量计算的新方法、新思路。以湖北省荆门漳河流域为例,选取控制流域3/4面积的漳河水库为控制站点,利用新安江水文模型,通过1956—2012年36场洪水的模拟率定水文模型的参数,在此基础上结合漳河水库防洪能力,利用水文模型反推计算漳河水库不同基准水位、不同雨量分布条件下的致汛临界面雨量(到达汛限水位所需的面雨量)。结果表明:利用水文模型反推计算中小流域临界面雨量,能直观给出漳河水库不同基准水位、不同降水分布条件下的洪水入库过程曲线、水位变化过程曲线以及流域致汛临界面雨量,意义明确,技术方法可行,能有效丰富中小流域临界面雨量的计算方法。     

AERMOD空气扩散模型在沈阳的应用和验证

根据2003年1～12月沈阳逐日大气环境监测数据、气象数据以及AERMOD模式系统建立并验证了空气扩散模型;同时,应用污染源排放清单管理工具软件建立了排放清单,其输出的数据格式满足AERMOD空气扩散模型的要求。验证结果表明:颗粒物的监测日平均值与模拟日平均值的相关性较好,81%的数值落在模拟值与监测值的2倍误差范围内,模拟值与监测值的相关系数为0.68;SO₂有72%的数值落在模拟值与监测值的2倍误差范围内,模拟值与监测值的相关系数为0.64。     

水平相关模型的性质及其在GRAPES三维变分系统中的应用

在变分资料同化中背景误差水平相关模型不仅决定着观测信息传播到格点空间的远近,而且影响着频谱空间中不同尺度上的分析增量信息的多少.本文比较高斯(Gauss)、二阶自回归(Soar)以及尺度叠加高斯模型(Supergauss)在时空域随着空间距离和在频谱域随着不同尺度分布的特点,阐述三种相关模型在区域GRAPES三维变分分...     

负相依索赔条件下带常数利率的风险模型在随机时间上的破产概率

研究了负相依索赔条件下带常数利率的风险模型在随机区间上的破产问题.假设随机埋单服从指数分布,通过分析随机时间与有限时间之间的关系,得到了该模型破产概率的渐近表达式.     

CERES-Wheat模型在我国小麦区的应用效果及误差来源

气候模型与作物模型耦合是评价未来气候变化对作物生产影响的常用方法之一, 但当两者结合时, 存在着空间和时间尺度差异问题, 将作物模型升尺度到区域是解决该差异的一种方法。将CERES-Wheat模型升尺度进行区域模拟, 利用区域校准后的CERES-Wheat模型, 模拟了1981—2000年全国各网格小麦产量, 与同期农调队调查产量相比较, 以探讨CERES-Wheat模型在我国小麦区的模拟效果及误差来源。结果表明:全国小麦产量的区域模拟值与农调队调查产量的相对均方根误差为27.9%, 符合度为0.75, 全国59.2%的模拟网格相对均方根误差在30%以内, 其中相对均方根误差小于15%的占26.3%;各区的效果不同, 种植面积最大的小麦种植生态2区, 模拟效果最好。总体来说, CERES-Wheat的区域模拟, 可以反映产量变化规律, 能为宏观决策提供相应信息, 尤其是在主产区; 但区域模拟中还存在一系列误差, 今后还需进一步研究。     

自回归模型的最优定阶及其在长期预报中的应用

对自回归模型的5种定阶方法（FPE、AIC、BIC、L1和L2准则）作了概述，并应用上述方法对青岛月平均温度序列进行了自回归模型定阶试验。结果指出，FPE、AIC和L1准则选择自回归模型的阶数较高，L2准则选择自回归的阶数为中等，BIC准则确定的阶数最低。文章还提出了一个应用自回归模型递推预报月平均温度的方法，预报实践证明，由BIC准则产生的低阶自回归模型的效果优于其它方法。     

基于ＳＥＢＡＬ模型在城市地表通量反演的应用

利用ETM＋及少量地面观测数据,基于SEBAL模型,反演了武汉市2002年7月22日的显热通量和潜热通量。研究结果表明：显热通量和潜热通量的分布与下垫面类型分布相对应,其中城镇、工矿下垫面以显热交换为主,草地、林地、水体等下垫面以潜热交换为主;显热通量和潜热通量的分布能够清晰指示城市热岛分布状况,适当增加城区中绿地和水体,可增大潜热通量,减缓城市热岛效应。