无需初值的RPC模型参数求解算法研究

针对国内外研究者求解RPC(Rational Polynom ial Cam era)模型参数的算法需要初值及迭代处理,且求解过程相当复杂的缺憾,提出基于全球DEM无需初值的RPC模型参数求解算法。利用SPOT-5卫星影像进行试验,获得该算法对线阵推扫式卫星遥感影像有意义的结论。对SPOT-5卫星影像在利用严格成像模型求解RPC模型参数时,进行了控制点格网大小及高程分层数对求解精度的影响试验,得出:对SPOT-5卫星影像,采用控制点的格网大小为20像素×20像素、高程分层数为3时,可以达到精度和效率的平衡。     

加强观测网建设促进数值预报业务发展

现有观测网的粗分辨率已成为影响初值场精度从而制约数值预报质量提高的主要因素之一。改善和加强我国现有的观测网对提高我国数值预报准确率至关重要。利用观测系统模拟试验的方法确定在有限的经费投入前提下最佳的观测系统配置。条件成熟时进行一次展示观测的加强对数值预报效果影响的大型外场试验，以检验根据观测系统模拟试验结果而加强的观测是能有效地提高数值预报水准。     

基于状态变量初值修正的洪水预报方法研究

针对现有状态变量初值修正方法的不足,提出了一种基于状态变量初值修正的洪水预报方法(ISVC方法)。该方法以洪水起涨阶段平稳期的预报与实测流量过程间的残差为目标函数,采用粒子群优化算法对状态变量初值进行修正,利用修正后的状态变量初值开展洪水预报。将ISVC方法与新安江模型结合,采用赛塘流域进行了检验。结果表明,ISVC方法切实有效,能提高预报精度。ISVC方法具有一定的独立性、较强的适用性、一定的实用性等特点,具有一定的推广应用价值。     

热带气旋集合预报中的不确定性研究

综合考虑了数值天气预报过程中的两种不确定性：初值和模式的不确定性,建立了一个拥有20个成员的中尺度集合预报系统来模拟1997年热带气旋Danny的路径和对流系统.发现模拟气旋路径的集合平均误差在12 h以后比所有成员的误差都小.通过考察模拟结果对各种不确定性的敏感性,发现两种不确定性在模拟中都很重要,但不同的不确定性对模拟结果的贡献是不同的.初值的不确定性主要影响模式积分的前12 h,模式的不确定性在整个积分过程中始终存在.不确定性最敏感的区域主要分布在气旋附近的强天气区.     

用方差分析法预测濮阳市冬小麦播种期降水量趋势

使用1971--2000年濮阳市冬小麦播种期降水量资料，采用方差分析法，按不同长度周期进行排列，求出各个周期的F值，进行F检验定出第一周期，其位相值为第一周期的第一次值。将原序列减去第一周期的位相值作为新序列1，对新序列1再进行不同长度周期排列，求出各个周期的F值，再进行F检验定出第二周期。对第一、二周期进行稳定性检查，采用经稳定后的第一、二周期的第2次值各自外推，求出预报初值，计算出剩余方差，建立预报方程，进而可计算出降水量预报值。经回代检验，历史拟合率为30／30=100％；2001—2005年试报准确率为4／5=80％。     

数值预报发展的新方向——集合数值预报

数值预报走过了百年的历史（V．Bjerknes，1904），取得了了不起的成就，预报准确率有了很大的提高。但是，考虑到大气的非线性作用以及初值和模式造成的数值预报不确定性，要提高传统的单一确定性预报的技巧越来越难。基于大气初值的敏感性试验，Lorenz提出了数值预报发展的新方向——集合数值预报。 通过介绍集合数值预报的基本思想和方法；并针对初值和模式的不确定性，概述现有集合数值预报成员的产生方法及国内外的研究进展；同时解释怎样检验集合预报的结果的论述，如何从众多的集合预报产品中提炼有用的信息及预报产品的释用。     

GRAPES全球/区域集合预报系统10年发展回顾及展望

较系统地概述了中国气象局全球/区域集合预报系统及描述模式初值和模式自身不确定性的集合预报扰动技术发展历程,回顾了GRAPES(Global/Regional Assimilation Pr Ediction System)全球集合预报的奇异向量初值扰动方法、GRAPES区域集合预报的集合变换卡尔曼滤波初值扰动方法和多尺度混合初值扰动方法、GRAPES全球/区域集合预报模式不确定性的随机物理过程倾向项扰动方法和动能后向散射随机补偿方法等研究成果,介绍了GRAPES全球/区域集合预报业务系统构建参数设置和预报性能,最后分析了GRAPES全球/区域集合预报中存在的问题,展望了未来发展方向。     

基于单位四元数的无初值依赖空间后方交会

为解决基于欧拉角的传统空间后方交会算法对初值强烈依赖的问题,提出一种利用四元数描述姿态的解算方法。本算法采用单位四元数描述旋转矩阵,然后对严格的共线条件方程进行线性化,并按照带有约束条件的间接平差进行迭代解算。试验表明本算法的可靠性和稳定性不依赖于像片位置和姿态的初值,并具有迭代次数少和解算时间短等优点。     

一种空间圆柱面拟合计算方法

针对工业测量和检测中常常遇到的小角度圆柱面局部范围点云数据的拟合问题,提出一种通过三点共线确定圆柱轴线方向的圆柱初值查找算法,可实现初值的自动查找。通过将初值查找算法得出的初值赋予拟合算法,可以得到包括圆柱面局部点云数据情形在内的多种情形下的圆柱面拟合结果。实验结果验证了该算法的可行性和正确性。