时间序列回归预测模型在自动化监测中的应用

在边坡自动化监测过程中,由于传输信号中断、设备故障、电源中断及传感器替换等原因,不可避免地出现监测数据缺失的现象.数据的缺失对后续的边坡稳定性分析及预测带来不确定的因素,使分析结果产生偏差.本文针对边坡自动化监测数据缺失这一现象,采用时间序列回归预测模型对不同数据缺失率的边坡监测数据进行填补,通过填补值与真实值之间的绝...     

海洋磁力测量中多站地磁日变改正值计算方法研究

研究了海洋磁力测量多站日变改正值的计算方法,采用多站同步实例分析了加权平均法和函数拟合法在海洋磁力测量地磁日变改正中的应用,探讨了适合海洋磁力测量特点的多站日变改正值计算方法.结论表明：加权平均法和函数拟合法是多站日变改正值计算的有效方法.忽略经度效应的影响,采用纬距加权或纬度坐标拟合,可以改善加权平均法或函数拟合法效果.海洋磁力测量日变站大多建在测区附近的沿岸,导致多个日变站网的图形结构较差,建议采用纬距加权平均法.     

秩亏网伪逆平差值的修正估计

本文在[1]的基础上提出了秩亏的带权测量平差模型中禾知参数向量的一种线性有偏估计——秩亏网伪逆平差值的修正估计,并着重讨论了该估计在均方误差意义下改进最小二乘估计的优越性、可容许性及新产生的偏差。最后通过实例验证了所得结果。     

积分中值点的若干性质

本文对一般教科书中关于积分中值定理的论证作了修正或补充,明确地指出积分中值点可以在积分区间内部取得,同时对推广的积分中值定理(广义积分中值定理)的中值点进行了讨论。另外又介绍了积分中值点在极限过程中的中点性质。     

Regional variability of climate change hot-spots in East Asia

The regional climate change index (RCCI) is employed to investigate hot-spots under 21st century global warming over East Asia. The RCCI is calculated on a 1-degree resolution grid from the ensemble of CMIP3 simulations for the B1, A1B, and A2 IPCC emission scenarios. The RCCI over East Asia exhibits marked sub-regional variability. Five sub-regional hot-spots are identified over the area of investigation: three in the northern regions (Northeast China, Mongolia, and Northwest China), one in eastern China, and one over the Tibetan Plateau. Contributions from different factors to the RCCI are discussed for the sub-regions. Analysis of the temporal evolution of the hot-spots throughout the 21st century shows different speeds of response time to global warming for the different sub-regions. Hot-spots firstly emerge in Northwest China and Mongolia. The Northeast China hot-spot becomes evident by the mid of the 21st century and it is the most prominent by the end of the century. While hot-spots are generally evident in all the 5 sub-regions for the A1B and A2 scenarios, only the Tibetan Plateau and Northwest China hot-spots emerge in the B1 scenario, which has the lowest greenhouse gas (GHG) concentrations. Our analysis indicates that sub-regional hot-spots show a rather complex spatial and temporal dependency on the GHG concentration and on the different factors contributing to the RCCI.     

A ＂Dressed＂ Ensemble Kalman Filter Using the Hybrid Coordinate Ocean Model in the Pacific

The computational cost required by the Ensemble Kalman Filter (EnKF) is much larger than that of some simpler assimilation schemes, such as Optimal Interpolation (OI) or three-dimension variational assimilation (3DVAR). Ensemble optimal interpolation (EnOI), a crudely simplified implementation of EnKF, is sometimes used as a substitute in some oceanic applications and requires much less computational time than EnKF. In this paper, to compromise between computational cost and dynamic covariance, we use the idea of ``dressing' a small size dynamical ensemble with a larger number of static ensembles in order to form an approximate dynamic covariance. The term ``dressing' means that a dynamical ensemble seed from model runs is perturbed by adding the anomalies of some static ensembles. This dressing EnKF (DrEnKF for short) scheme is tested in assimilation of real altimetry data in the Pacific using the HYbrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) over a four-year period. Ten dynamical ensemble seeds are each dressed by 10 static ensemble members selected from a 100-member static ensemble. Results are compared to two EnKF assimilation runs that use 10 and 100 dynamical ensemble members. Both temperature and salinity fields from the DrEnKF and the EnKF are compared to observations from Argo floats and an OI SST dataset. The results show that the DrEnKF and the 100-member EnKF yield similar root mean square errors (RMSE) at every model level. Error covariance matrices from the DrEnKF and the 100-member EnKF are also compared and show good agreement.     

封冻河道下流速分布和阻力问题探讨

封冻河道的水流阻力计算和水流速度重分布问题一直是河冰研究的重要问题之一,多年来,很多学者进行了相关研究,然而研究大多采用了冰盖区、河床区及过流断面水流平均速度相等的假定.依据Prandtal半经验紊流理论,采用目前普遍使用的对数流速分布公式,对上述假定进行了研究分析,由分析来看,这种假定的正确性需要探讨;分析也表明,阻力计算时若假定冰盖区和床面区的能坡相等,对宽浅式河道也将导出谬误.依据分析,就如何解决相应的问题提出了思路和建议.     

以树轮宽度重建公元1558年以来华山5～6月平均温度及20世纪中后期升温

通过对秦岭东端华山地区油松树木年轮宽度序列的分析研究,探讨了华山地区油松对气候环境响应的敏感性,结果表明在华山地区油松对气温和降水的响应均高于华山松,与 5～6月平均温度相关较高,且通过了0.01显著性信度检验。在此基础上,我们重建了华山地区 1558～2006年间 5～6月的平均温度,重建序列的方差解释量达到41%。结果显示： 华山过去449年中,大部分年份 5～6月平均温度在平均值附近波动,变幅不大; 重建序列可与秦岭南五台 5～7月温度序列进行良好对比,其年际间相关系数达到了0.49(N＝246, p<0.0001)。华山地区20世纪 20～30年代初的暖期略偏低; 20世纪30年代中期至50年代是整个重建时段中低温持续时间较长的时段; 20世纪60年代之后,气温波动平缓; 从20世纪70年代开始快速升温,对全球变暖有较强响应。     

ECMWF极端天气指数在新疆强降水预报中的检验评估

使用2015年10月—2018年9月欧洲中期天气预报中心集合预报系统(ECMWF EPS)逐日降水极端天气指数(EFI)预报资料,分析新疆区域降水EFI产品与强降水的对应关系并得到预报阈值。结果表明:预报的EFI与实况降水量存在正相关关系,随着降水量增加,EFI预报结果具有线性增加趋势,说明EFI对强降水有一定的指示意义。各量级降水预报的最高TS评分随着预报时效的增加而减小,且随着降水量等级的增大而减小。不同季节暴量降水发生站次为夏季最多,冬季最少,对应的EFI阈值大都在0.4～0.6,夏季EFI值范围在0.2～0.7,夏季更易发生暴量降水。随着预报时效增加,暴量降水发生站点频次最多所对应的EFI值逐渐减小。随着降水量级增加,空报率减小幅度不大,但漏报率增加。     

地下水污染强度及渗透系数场的反演识别研究

在制定地下水污染修复方案时,污染源参数和渗透系数场是最重要的地下水数值模型参数,但前人研究多集中于单一类型参数的识别。文章中采用地下水污染物运移模型（MT3DMS）和数据同化方法（迭代局部更新集合平滑器,ILUES）构成地下水污染源识别的求解框架,并利用Karhunen-Loève展开技术实现渗透系数场的参数降维,最后通过同化水头与浓度数据实现地下水污染源强和渗透系数场的联合反演。结果表明：（1）ILUES算法能精确识别污染源参数和渗透系数场,并且具有很高的普适性;（2）精确表征渗透系数在空间上呈现出的非均质性,是预测污染物迁移路径、反演污染强度的关键;（3）ILUES算法参数影响着反演效果,综合考虑计算效率和计算精度等,可以得到算例的最佳样本集合大小（Ne=4000）和ILUES算法最佳参数组合（局部临近样本集合占比α=0.4,相对权重b=4）。但在实际工程案例中,如果对精度的要求不是过高,经验组合（α=0.1,b=1）更值得推荐。研究结果对于区域地下水资源调查、评价和管理等工作具有较强的实践意义,并可为后期地下水污染预测及地下水监测井网优化提供技术支撑。