基于改进BP神经网络的遥感图像分类研究

本文针对基于传统BP神经网络方法的遥感图像分类存在学习速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出基于遗传算法的改进BP神经网络结构,以提高遥感图像分类精度。本文基于遗传算法确定权值和神经元数目完成对BP神经网络的模型优化,最后通过宣城市遥感信息图像处理实例,对最大似然、传统神经网络以及改进BP神经网络三种方法的分类结果定量分析,结果表明改进的BP神经网络方法分类精度最高。该改进方案对遥感图像的信息提取提供了新的思路。     

海口地区GPS反演大气可降水量中加权平均温度模型构建及其应用

地基GPS反演大气可降水量(precipitable water,PW)中,加权平均温度(T_m)是一个非常重要的参数。为提高海南岛PW反演的精度和可靠性,基于海口站2008—2010年探空数据计算的T_m,分析T_m时间变化特征及其与地面气象要素的关系,在此基础上利用2008—2012年数据建立T_m单因子、多因子回归模型和加入年积日的回归模型,并利用2013—2014年数据对模型进行检验。进一步基于2012年5—10月数据对基于T_m单因子和多因子模型的GPS反演PW进行检验。结果表明：本地化单因子、两因子T_m模型均方根误差分别为2.000和1.978 K,与Bevis公式、常数法相比,本地模型误差较小,与探空资料计算的T_m有良好的一致性。与Bevis模型相比,基于本地单因子和多因子T_m模型的GPS反演PW与探空资料计算的PW相关性更高,偏差更小;与多因子线性模型相比,基于加入年积日的T_m模型的G...     

多源气象资料在森林雷击火辨识中的应用

2020年6月5日山西省沁源县发生森林火灾,通过对天气形势、雷达回波、闪电定位等多源气象资料的分析,并利用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF）第五代全球大气再分析产品——ERA5,分析了此次森林火灾前期及期间的温度、降水量等气象要素演变特征,再结合现场情况调查,给出了此次森林火灾的起因。结果表明：此次森林火灾是由一次正极性地闪所导致,雷击点处于对流云边缘,闪电发生时间为6月5日15:39,电流强度42.2 kA。事故前期起火点所在区域连续2 d未发生降水,火灾发生当日该区域地面增温明显,气温为30～33℃,降水量小于0.1 mm,微风。     

青藏高原东北边缘地带2017-2020年地闪时空分布特征

青藏高原东北边缘地带是强对流天气多发区,雷电灾害频发。利用2017—2020年甘肃省ADTD(the advanced toa and direction system)闪电定位资料,对青藏高原东北边缘地带地闪频次、雷电流强度和地闪密度的时空分布特征进行分析,以便了解该地区地闪活动规律。结果表明：2017—2020年青藏高原东北边缘地带年平均地闪频数为2.71万余次,负、正地闪数分别占总闪数的84.27%和15.73%。地闪数月际变化呈明显的“单峰”特征,夏季闪电活动最强,占全年70.11%;春秋次之,冬季最弱。日变化亦呈“单峰”型,总闪和负地闪峰值出现在北京时10:00—12:00,正地闪峰值比负地闪峰值滞后约1 h。4—10月月平均正地闪数远少于负地闪,但正地闪的月平均电流强度却是负地闪的1.56倍。地闪密度大于0.24次·km-2·a-1的高值区主要出现在兰州市永登县,甘南藏族自治州碌曲县南部、玛曲县的西北部和东南部及合作市一带,天水市张家川回族自治县,庆阳市华池县、环县、镇原县、庆城县,陇南市南部和文县。正地闪高发区集中出现在玛曲县和碌曲县大部、定西市与甘南州交界处及庆阳市中南...     

基于GA-MLP的东北地区Tm模型研究

针对常用的经验大气加权平均温度(T_m)模型在我国东北地区普遍精度较低等问题,利用遗传算法优化的多层感知器模型,采用东北地区7个探空站2014—2017年的数据进行模型训练,建立适合我国东北地区的T_m模型。依据2018年的数据进行预测分析,实验结果表明：首先,GA-MLP的T_m模型的预测平均偏差为0.04 K、均方误差为4.06 K和判定系数R²=0.920,各项精度评估指标较常用的GPT2w、单/多因子线性、非线性T_m和MLP模型均为最优,模型性能更好,拟合度更高;其次,在GPS反演大气可降水量中,较常用的单因子线性和GPT2w模型,GA-MLP的T_m模型在长春站的反演精度最高,均方误差精度提升1.1%和4.9%,平均偏差精度提升2.5%和13.2%,证明GA-MLP的T_m模型在东北地区反演PWV的适用性。     

中国沿海HY-2A校正微波辐射计水汽含量数据精度检验方法

为评价“海洋二号”卫星（HaiYang-2A, HY-2A）校正微波辐射计（Calibration Microwave Radiometer, CMR）近海水汽产品精度,以中国沿海全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）业务观测站数据和欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)发布的第五代大气再分析资料（ECMWF Reanalysis 5, ERA5）作为验证数据。首先对选取的GNSS业务观测站数据和CMR水汽含量数据进行时空匹配,两者的观测时间一致、空间范围取为100 km;然后利用精密单点定位方法反演GNSS业务观测站上空的大气可降水量（Precipitable Water Vapor, PWV）,同时对1 h分辨率的ERA5再分析资料内插计算,得到CMR水汽数据点处的ERA5 PWV;最后以GNSS PWV和ERA5 PWV为参考,分析2015年CMR水汽产品精度和偏差时空分布。结果表明,CMR水汽含量和GNSS PWV、E...     

冷空气活动频繁强对流天气致灾——2007年5月

2007年5月,全国平均气温为17.1℃,比常年同期偏高1.5℃,为1951年以来历史同期最高值.全国平均降水量为59.7mm,较常年同期（67.0mm）略偏少.5月上中旬,西北东部、华北、黄淮温高雨少,干旱严重,下旬出现有效降水,旱区旱情得到缓解;部分地区遭受暴雨或雷雨大风、冰雹等强对流天气袭击;北方地区出现6次沙尘天气过程,较2000-2006年同期偏多;5月下旬,华北、黄淮出现今年以来范围最大的一次高温天气.今年第二号（0702号）强台风玉兔于5月17日在西北太平洋洋面上生成,但对我国近海没有产生影响.     

杭州地区大气水分特征及相关问题的初步探讨

用1951年1月至2003年12月NCEP/NCAR再分析格点比湿、垂直速度资料,以及杭州站降水量资料,分析了杭州地区对流层整层可降水量、低层空气垂直上升运动强度以及地面降水量的演变特点。结果发现,可降水量与低层空气垂直上升运动具有显著的年代际变化,且这两者均利于降水的时段,降水量不一定偏多,这说明空中水资源具有很大的开发空间。对杭州6月大气可降水量的长期变化特征与全球同纬度地区作了对比,发现近53年来,杭州地区6月份降水量处于下降趋势。     

福建宁德沿海重点工程海域可能最大台风浪分析

强台风浪威胁福建近岸海洋工程的防洪安全,而对于宁德沿海的可能最大台风浪尚缺乏分析.利用第三代近岸波浪模式SWAN,建立了基于三角网格的福建近岸海域精细化海浪数值模型,利用浮标观测资料对模式精度进行验证表明,模式计算的有效波高大于2 m的平均绝对误差为0.46 m,相对误差为14.87％,该模式能够较好地反应台风浪生成和...     

1975年8月河南省特大暴雨雨强极值的重新估算

通过对云中气载液态水含量以及水汽和气载液态水之间的平衡方程的讨论,建立了改进的可降水量Ia公式。按照改进的公式,重新估算了1975年8月河南省特大暴雨7日20时雨强。结果表明,分别以遂平气象站记录的8 m/s和按物象估算的12 m/s地面风速为基础的改进的板桥水库附近8月7日20时雨强估算值Iae1=75.0 mm/h和Iae1=95.8 mm/h很接近实际的雨强极值Ioe=99.7 mm/h。