基于主成分分析的GA-BP神经网络地表下沉系数预测

为提高条带开采地表下沉系数预测准确率,基于地表下沉系数影响因素具有一定相关性、不确定性以及非线性的复杂现象,建立基于主成分分析的遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化的神经网络GA-BP智能预测模型.利用遗传算法对BP神经网络(Back Propagation Neural Network)的初始权值和阈值进行优化处理,通过SPSS20(Statistical Product and Service Solutions 20)软件对地表下沉系数影响因素进行主成分分析,降低数据维度,消除变量间的冗余信息,找出主成分并作为模型的输入样本,利用MATLAB(Matrix Laboratory)软件进行仿真与分析.结果表明:与传统BP神经网络模型和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的PCA-BP神经网络模型相比,基于主成分分析的GA-BP模型的相对误差不超过5％,与实测值更为接近,预测精度进一步提高,基本满足矿区实际工程需要,为条带开采地表下沉系数预测提供了又一种准确可行的方法.     

iGMAS全球电离层TEC格网产品精度分析

为了分析与评估国际GNSS监测评估系统(iGMAS)全球电离层TEC格网产品精度,该文基于iGMAS及IGS各电离层分析中心发布的全球电离层TEC格网产品,进行了精度比较分析,结果表明:iGMAS与IGS、CODE、JPL、ESOC、UPC等IGS电离层工作组发布的全球电离层TEC格网产品,在全球、不同纬度带和欧洲等不同区域均表现出较高的一致性和强相关性,互差为0~2.0 TECU;JPL分析中心GIM的内符合精度约为2.5 TECU,iGMAS、IGS、CODE、ESOC和UPC等分析中心GIM的内符合精度均小于1.5 TECU;在2~8 TECU的精度范围内,iGMAS全球电离层TEC格网产品的精度总体与IGS、CODE、JPL、ESOC、UPC等IGS电离层工作组的精度相当。     

基于宁东干旱特点的水土保持生态环境变化研究

干旱是一种涉及自然、经济、社会的气候现象,长期困扰着工农业生产.分析宁东能源化工基地气候干旱特点,预防以土壤旱化为主要特征的地力衰退和土壤退化等现象在宁东基地再现.研究以MODIS NDVI遥感数据为基础数据,结合研究区同期降雨量和温度数据,采用降水量距平百分率法作为宁东基地干旱评估的方法,根据干旱评估国家标准分析宁东基地的干旱时空分布特点,分析2000—2015年研究区植被覆盖度对气候变化的响应.研究结果表明:1)宁东基地春旱的发生频率明显高于夏季,发生春夏连旱的频率小于单季旱;2)宁东基地干旱发生随机性大,没有明显的规律性,干旱预报困难;3)2000—2015年16年间每年都有不同程度的干旱发生,宁东基地干旱发生具频繁性的特点;4)宁东基地降水量与NDVI平均值有较强的相关性,相关系数达到0.5907,对宁东基地生态恢复有较好的指示作用.     

疫情时期下的新疆旅游电子地图设计与制作

疫情期间如何通过旅游电子地图的形式,实现景区、景点的地图展示、位置信息查询和旅游线路规划,保证公众通过互联网络进行线上旅游体验,是公众的迫切需求.本文基于新疆旅游资源数据,通过核密度空间模型,分析了旅游资源的空间集聚特征;根据旅游资源中景区、景点的资源禀赋特征,进行景观美学价值重要度评估,实现旅游景区、景点的美景度分级;运用电子地图制图的理论和技术,根据旅游资源的空间集聚特征和景区、景点的美景度特征,深入探讨旅游资源电子地图的多尺度分层、符号注记设计、色彩渲染原则,提出新疆旅游资源电子地图的制作流程和方法,试图通过科学的分析进行地图要素的分层显示,为后期电子地图系统的制作提供理论研究依据.     

顾及局部统计特征的均值滤波方法及其应用

针对Caris软件自动滤波结果中仍存在较多异常数据点、手工剔除需要耗费较长时间的问题,提出了一种基于局部统计特征的均值滤波方法。先利用局部统计特征剔除局部异常点,再结合均值滤波方法估计格网点水深值。实验结果表明,方法处理结果与手工编辑结果水深差值中误差仅为0.121 m,而处理时长极大缩短,对工作效率的提升很大。     

基于C4.5决策树算法的道路结冰预报模型构建及应用

道路结冰是气象上规定的主要灾害性天气之一,准确认识道路结冰发生规律并科学有效地预报是防灾减灾的关键问题。以影响道路结冰的日积雪深度、日最低气温、日降水量等气象要素为主要因子,将是否结冰抽象成二元分类问题,借助数据挖掘中C4.5决策树算法进行分类分析,得到便于预报员使用的预报道路结冰规则集。在实验部分,选取2004—2013年连云港和嘉定为例,用前8 a的连云港(嘉定)地区道路结冰数据样本进行分类规则的学习,从而得到适合连云港(嘉定)地区的4(3)条预报道路结冰规则集,然后用剩下2 a的数据进行检验,准确率高达96.82%(94.87%)。实验表明采用C4.5决策树算法构建的道路结冰预报模型不仅预报准确率高、易解释、方便预报员直接使用,而且预报规则与道路结冰现象的天气过程及理论一致。     

优化网格法在小面积区域雷暴特征分析中的应用

为满足小面积区域(10 000 km²左右)雷电防御工作准确化、精细化的要求, 选取人工观测半径用以优化1 km×1 km网格的雷电参数。实例分析表明:优化网格法可以修正1 km×1 km相邻网格的年平均地闪密度值的大幅波动, 避免相邻网格突变值的出现。也可以使1 km×1 km网格的雷电日更符合气象意义。并可以准确分析用于表征区域强雷暴分布的平均单位雷电日地闪密度和最大单位雷电日地闪密度等雷电参数。     

气溶胶对雷暴云起电以及闪电发生率影响的数值模拟

本文利用二维耦合气溶胶模块的雷暴云起电模式,结合一次南京雷暴个例,进行250 m分辨率雷暴云起电模拟实验,探讨了气溶胶浓度对雷暴云空间电荷分布以及闪电发生率的影响。在这个气溶胶模块中,假定一个三模态的气溶胶对数分布,考虑了气溶胶活化过程。结果显示:(1)随着气溶胶浓度增大,雷暴云电荷结构保持为三极型。(2)当气溶胶浓度从50 cm-3增加至1000 cm-3时,水成物粒子浓度上升,雷暴云电荷量和闪电发生率增加明显。(3)气溶胶浓度在1000~3000 cm-3范围时,云水竞争限制了冰晶的增长,导致雷暴云上部主正电荷堆电荷量降低。云滴和霰粒子浓度缓慢上升促进中部主负电荷堆和底部次正电荷堆电荷量继续增大。闪电发生率保持稳定。(4)当气溶胶浓度大于3000 cm-3时,水成物粒子浓度稳定,云内的电荷量以及闪电发生率保持为一定量级。     

SD-WACCM模式对平流层化学组分的模拟研究

利用美国大气研究中心开发的全球气候模式,对2008年平流层的化学组分(HNO₃、HCl和O₃)进行了模拟研究,并结合了MLS卫星资料进行了对比分析。结果表明,模式可以较好地再现平流层的各化学组分的时空分布状况。并选取了8个区域,将模拟的2008—2009年O₃柱浓度与臭氧监测仪资料对比,结果表明,模式可以较好地再现全球O₃总量的季节变化情况。     

The Effects of Land Cover Change on Regional Climate over the Eastern Part of Northwest China

A regional climate model(Reg CM4) is employed to investigate the impacts of land use/cover change(LUCC) on the climate over the eastern part of Northwest China(ENW) in the periods of 2001 and 2011. The results indicated that the LUCC in ENW, which was characterized by desert retreat, reforestation, and farmland expansion, led to significant local changes in surface air temperature(within ~0.3°C) and slight regional changes in precipitation(within ~15%) in summer. In the desert retreat area, the net absorbed shortwave radiation had a greater influence than evaporative cooling, leading to increases in the daily mean and maximum temperature. Besides, the daily mean and maximum temperatures increased in the reforestation area but decreased in the farmland expansion area. As surface albedo showed no significant change in these regions, the temperature increase in the reforestation area can be attributed to a decrease in evaporation, while the opposite effect appears to have been the case in the farmland expansion area.