几年来我国气候年际变异和短期气候预测研究的一些新成果

为了热烈庆祝中国科学院大气物理研究所成立80周年(1928～2008年),作者谨就五年来中国科学院大气物理研究所的科学家们完成的关于我国气候变异和气候预测方面的研究工作若干新成果作一些非常概要性的介绍,个中也包含一点所外科学家的工作。不周和不当之处只有请读者海涵和批评指正了。本文介绍的主要进展有三个方面:关于我国气候年际变异的研究、ENSO预测研究和数值气候预测研究。     

利用全球环流模式进行我国汛期短期气候预测的试验

利用OSU/NCC全球大气环流模式耦合全球混合层海洋与海冰模式,采用集合预报的方法,对中国汛期降水进行了1982~1995年共14年的跨季度综合性回报检验研究。结果表明,该模式对我国汛期降水具有一定的跨季度预报能力,对部分地区（江淮至华东沿海、东北部分地区等）有较强的预报能力。     

南黄海中西部海底空间沉积特征及工程地质特性

南黄海海区被认为是我国在海上进行公益性、战略性油气资源评价的有利海区,但目前该海区海底深度方向上沉积特征及工程地质特性的研究仍较少。本文利用2009年6月及2010年6月在南黄海中西部海底获取的287个站位的沉积物柱状样品,通过粒度分析、物理力学性质测试,得到了该海域海底的空间沉积特征及沉积物工程地质特性:研究区海底表层沉积物类型多样,西南海底以粉砂质砂、砂质粉砂为主,力学强度较高,不易压缩,但由于较强的水动力条件,易冲刷粗化;东北海底以粉砂质黏土、黏土质粉砂为主,力学强度低,极易压缩;研究区海底深度方向上沉积物类型并非单一,常由几种类型沉积物互层组成,沉积物基本物理性质和力学性质随埋深变化的情况主要与沉积物类型有关,其次是压实作用。一定程度上,可利用本文给出的拟合函数,通过压缩波速估算研究区海底沉积物的孔隙度。     

基于非等间距泊松曲线在沉降预测中的应用

泊松曲线是一种精度较高的沉降预测方法，但是它只能在等时距数据条件下方能使用，在工程实际中很难满足这一要求。本文采用插值法将非等时距数据转化成等时距数列，并结合高层建筑沉降监测工程实例分析，结果表明，用泊松曲线模型预测建筑物沉降量与实际沉降量比较接近，具有较高的应用价值。     

一种RANSAC多模型拟合的隧道点云滤波算法

针对目前大多数点云滤波方法的不足,提出基于随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)多模型拟合的隧道点云滤波算法.与单模型拟合滤波方法不同,该算法在每个隧道横断面上使用多个圆模型进行分段拟合,多个模型具有不同的模型参数,将远离所拟合的各圆模型的点作为噪声点进行剔除.实验结果表明,相较于...     

近50年中国冬季大地冷涡与春夏季干旱相关的统计

通过对冬季大地冷涡与春夏季干旱的相关分析,发现:除高原主体外,冬季的大地冷涡对应着春夏季为干旱少雨区;而且大地冷涡东面的地冷涡绝大多数也是春夏季的干旱少雨区。冬季大地冷涡在中国的出现频率为80%,可作为短期气候预测的重要因子。     

基于支持向量机的地震属性优选及煤层气预测

为了充分发挥地震属性分析技术的优势,针对地震勘探中的小样本事件,阐述了支持向量机原理,开展了基于支持向量机的煤田地震属性非线性优选的方法研究,并在煤层气含量预测中取得了良好的效果。结果表明:基于支持向量机(SVM)属性优选的煤层气预测效果比运用钻孔插值的效果更精确,较好地解决了小样本的学习问题,可作为煤层气预测的一种有效方法。     

顾及POI人口吸引力异质性的城市人口空间化方法

人口空间化是提升人口统计数据空间分辨率的常用手段,现有研究多基于统计建模思想建立多源数据与统计人口的数学模型以预测格网人口。兴趣点（Point of Interest, POI）作为精细人口估算的重要数据源,通常以数量/密度型指标形式参与回归建模,该方式忽略了类型相同但个体规模不同的POI与人口之间数量关系的差异,特征均质化处理造成POI语义细节的损失,导致中心城区人口低估与远城区高估。为此,本文基于随机森林模型,提出一种顾及POI人口吸引力异质性的城市人口空间化方法。该方法在表征POI空间多尺度重要性的基础上,引入移动定位数据构建人口吸引力指标;并基于非欧式滤波修正格网人口权重,建模人口空间自相关,刻画水体等障碍物对局部空间连通性的影响。本文以武汉市为研究区域开展100 m格网验证,通过与POI密度型回归模型、公开人口数据集的对比和消融实验,展现了人口吸引力指标与权重修正的有效性。结果表明,本文方法平均绝对误差为WorldPop、GPW及对比模型的1/4～2/3,在精细人口空间化场景具有精度优势。此外,本文还讨论了移动定位数据采样率及格网粒度对建模精度的影响。     

云南2001年施甸地震的剪切波分裂参数变化特征

云南地区2001年4月10日至6月8日相继发生了4月10日MＳ5.2、4月12日MＳ5.9和6月8日MＳ5.3的施甸地震. 本文利用云南遥测数字地震台网的保山地震台记录的地震波形资料，使用SAM分析方法（即剪切波分裂系统分析方法），采用地震应力预测的分析手段，对这个强震系列进行剪切波分裂参数变化特征的研究. 初步结果表明，随着地震活动的增强，剪切波分裂时间延迟值t基本呈现增加的特征，但在强震即将发生之前的短时间内，发生t减小的现象，符合我们早先研究发现的震前应力释放现象. 研究认为，在地震活动强烈的构造地区和有强震发生危险的经济发达地区或重要城市，开展强烈地震的应力预测应用实践，可以减轻地震的危害程度.      

利用SVM与ARIMA组合模型进行大坝变形预测

由于大坝位移时间序列数据受各种复杂因素的影响,具有非平稳和非线性等特征,因此,利用传统、单一的时间序列预测模型较难准确地描述大坝位移变形的复杂规律.综合考虑大坝位移时间序列非线性和线性特征,本文提出了一种SVM和ARIMA相结合的时间序列预测模型.将大坝变形的时间序列分为非线性部分和线性部分.针对非线性部分,利用SVM...