应用Kriging算法实现气象资料空间内插

使用Kriging算法对海平面气压和气温等气象观测资料进行空间内插，实现数据网格化。通过GRADS绘制等值线图与人工分析的天气图以及Surfer软件的Kriging方案的结果进行对比，并对比分析多个统计量，验证自制软件结果的好坏。结果表明：对于气象物理量场，变异函数应采用球面模型；对量级较大的海平面气压值应进行缩小化处理；对于常规观测资料，球面模型半径应取10个经纬距以上。     

重力插值方法研究

为了根据离散观测数值构制连续空间重力变化图像，分析和讨论了３种数值插值方法，计算结果表明多面函数方法插值精度最高，由于逐步回归分析筛选核函数中心点的计算繁琐，文中提出根据分形理论和Ｓｈａｎｎｏｎ取样定量来确定核函数中心点，对滇西试验场进行模拟试验，插值精度可达到４～５（１０＾－８ｍｓ＾－２）。     

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X波段双偏振天气雷达径向干扰回波订正算法研究

以肇庆市怀集站X波段全固态双偏振多普勒天气雷达观测的几次径向干扰回波资料为例,采用边缘识别法对存在干扰的径向进行识别,进而使用中值插值法和相关系数CC滤波法对干扰回波进行订正。结果表明:(1)当干扰径向附近出现毛刺时,毛刺回波无法识别,中值插值法将无法剔除毛刺回波。(2)若雷达存在径向干扰区域较为分散,中值插值法效果较好,而径向干扰区域多而集中,使用中值插值法会形成环状回波,效果较差。(3)相关系数CC滤波法无需事先进行干扰识别,且订正速度快,在固态雷达盲区内订正效果较差,盲区外订正效果较好。     

综合利用抗差拟合和Kriging逼近的地壳变形分析方法

在地壳形变监测中,由于观测点相对较少,形变分析时常出现观测资料缺乏以及分布不均匀的情况,需要对某些未测点进行推估。考虑到同一区域变形一方面呈现一定的趋势性变化,另一方面又表现出局部的、随机的和不规则的特性,本文在基于可靠函数模型拟合的基础上,利用Kriging统计方法对区域未测点的变形量进行推估。顾及到观测数据中可能含有异常误差,不论是函数模型逼近,还是Kriging推估中半变异函数的拟合都将会受到影响,本文采用抗差估计的方法来抵制异常数据的影响。最后根据某实测地震网监测数据,通过实例验证该方法在未测点变形量估算中的有效性。     

利用von Karman模型的Kriging插值用于GPS高程拟合

针对传统的GPS高程拟合方法要求学习样本分布要均匀的缺点,以平滑自协方差函数为基础,应用基于von Karman模型的Kriging方法用于GPS高程拟合,提出"曲线法"来计算von Karman模型中的v值。通过某测区GPS联测水准数据的计算,与多项式曲面拟合法及传统半变异函数Kriging插值等方法比较,表明:基于vonKarman模型的Kriging方法,对于学习样本数据分布不均的地区拟合精度更高,更适合地形条件恶劣地区GPS高程拟合。     

基于Kriging插值的黑河分水后中游地下水资源变化

水资源短缺是西北地区内陆河流域面临的共同难题.20世纪黑河下游地区河水注入量的持续减少,使得依赖河水补给的地下水相应减少,从而出现了一系列的生态环境问题.为了恢复黑河下游生态环境,从2000年开始了黑河生态应急输水工程,实施水量的统一调度.中游地表水利用量的减少无疑会对地下水资源产生影响.根据黑河中游地下水观测数据,运用普通Kriging插值法.对分水前的20世纪90年代和分水后的2004-2005年间的地下水位和储量变化进行对比分析,发现中游甘州区、临泽县和高台县地下水位不同程度上都在下降,其范围在1.3～2.68 m,地下水可开采储量也随之减少,估算减少总量约为8.23×108m3.究其原因,一方面是由于分水使得地表水转化为地下水的数量减少,占总减少量的60.8%;另一方面,河水供给的减少促使中游地区转而大量开采地下水.两方面共同作用,使得中游地区地下水资源量日益短缺.     

局域地应力场获取的插值平衡方法

针对由整体地应场插值计算局域地应力场的问题计算量大、受地质结构的影响大、不过分追求高精度等特点,改进了反距离加权插值法,考虑了单元体积的影响,提高了该方法在此问题中的适用性。基于此,提出了平面问题、三维地面和地下工程局域地应力场的求取策略,建议了边界全平动约束和法向约束两种边界条件,并验证了其合理性和适用场合。最后,在大型水电工程深切河谷坝肩边坡分析中进行了应用分析。结果表明：该插值方法简单实用,能够满足工程分析的精度要求;局域地应力场的求取策略计算效率高,计算精度能够满足工程分析的要求。     

卫星遥感融合中通量守恒重采样方法与其它常用方法的比较

对多卫星传感器数据进行融合,首先要将多个传感器数据通过重采样算法重新投影到标准网格上。本文运用一种基于多边形切割算法的通量守恒重采样算法对图像数据进行重采样,并将该算法与3种常用的重采样算法(最邻近插值法、双线性插值法、三次卷积插值法)在信息保真方面的性能进行了比较。将所比较的重采样方法应用于两幅具有代表性的图像,其中一幅为人造图像,用于定性比较各种采样方法在图像缩放中的采样精度;另一幅为某机场卫星遥感图像,用于评价各种重采样方法在旋转图像方面采样的性能,并以定量参数(相关系数及光谱真实性)比较各种采样方法。结果表明,通量守恒重采样法对原始图像的信息保真效果最好,更适用于卫星遥感图像数据融合中的重采样。     

利用半自由点质量模型拟合局部（似）大地水准面

为提高GPS/水准法拟合（似）大地水准面的精度,基于重力场等效逼近理论,建立一种半自由点质量模型。顾及相邻点之间的关系并结合高程异常与扰动位之间解析式的特殊性,提出确定模型参数（埋深和大小）的迭代算法,通过拟合点下方多个不同埋深质点实现重力场元的多频段拟合,并利用不同条件的实验数据进行拟合实验。结果表明,利用该模型进行（似）大地水准面拟合是可行的,其精度较传统的Kriging/Co-Kriging法高。