基于机器学习的高精度高分辨率气象因子时空估计

气象变量常作为重要的影响因子出现在环境污染、疾病健康和农业等领域,而高分辨率的气象资料可作为众多研究的基础数据,对推进相关研究的发展意义重大。本文以中国大陆为研究区域,利用2015年824个气象站点的气温、相对湿度和风速3套数据,结合不同的解释变量组合,分别构建了各自的GAM和残差自编码器神经网络（简称残差网络）模型,以10倍交叉验证判断模型是否过拟合。研究结果表明：① GAM和残差网络方法都不存在过拟合问题,同GAM相比,残差网络显著提高了模型预测的精度（3个气象因素的交叉验证CV R²平均提高了0.21,CV RMSE平均降低了37%）,其中相对湿度模型的提升幅度最大（CV R²:0.85 vs. 0.52,CV RMSE:7.53% vs. 13.59%）;② 残差模型的结果较普通克里格插值结果和再分析资料更接近站点观测数据,表明残差网络可作为高分辨率气象数据研制的可靠方法。此外,研究还发现在相对湿度模型中加入臭氧浓度和气温、在风速模型中加入GLDAS风速再分析资料,可提升模型的性能。     

基于物候差和多时相影像的耕地种植结构遥感调查——以唐山玉田为例

为减少利用遥感光谱特征解译农作物过程中样本选取的主观性误差,同时克服现场调研样本数据不充分的不足。该文基于玉田县物候特征,选择研究所需4个遥感时相,进而结合4时相中耕地地表覆盖状态(绿地和裸地)以及4时相叠置后绿地、裸地的地类组合特征,建立农作物解译标志,从而提取主要的农作物种植结构信息。根据该方法提取的研究区主要作物冬小麦、夏玉米和大白菜的面积与统计数据的相对误差分别为4.01%、3.25%和4.16%,且空间分布符合与实际情况;提取结果总体精度和Kappa系数分别为86.19%和0.83。     

多尺度ARMA残差修正模型震前电离层TEC异常探测

为提高电离层总电子含量（total electronic content,TEC）扰动探测参考背景值的预测精度,提出了多尺度自回归移动平均（autoregressive moving average,ARMA）残差修正模型。通过对比该方法、ARMA模型、四分位距法（inter quartile range,IQR）及滑动时窗法对TEC背景值的预测精度,结果显示修正模型预测的TEC背景值平均相对精度为89.78%,分别比ARMA模型、IQR及滑动时窗法高5.18%、1.41%和1.42%,且预测值的残差绝对值小于等于3.0 TECU的百分比为91.67%,明显优于其他3种方法,说明修正模型探测震前TEC异常是可行的。利用该方法探测2013-04-20芦山县Mw7.0级地震震前电离层TEC扰动情况,验证了该方法的有效性。实验结果表明,震前第9天和第13天电离层明显的正异常和震前第1~4天明显的负异常极可能是孕育地震引起的,且正异常主要出现在08:00-10:00 UT,而负异常主要集中在0:00-14:00 UT。     

非等时距灰色预测模型在基坑监测中的应用

采用插值原理,将非等时距的基坑监测数据转换成等时距的数据,建立非等时距灰色预测模型,并结合实际监测数据对该模型进行检验和分析。结果表明,该模型的预测值和实际监测值相差很小,为基坑监测数据处理提供了参考。     

对节约集约用地的理性思考

1节约集约用地是经济持续发展和社会长治久安的必然选择党中央、国务院从我国经济社会发展的实际出发,审时度     

对电离层残差法多值性问题的研究

周跳的探测与修复在GPS数据处理中发挥着至关重要的作用。探测周跳的方法有很多种并已相当成熟。介绍几种常见的周跳探测修复方法及其局限性,阐述了电离层残差法原理和它所特有的多值性问题,提出了一种解决多值性问题的方法,使之能够更加可靠地探测和修复周跳的方法。通过分析实例,说明了该算法的有效性和实用性。     

面向流媒体传输的空间数据变化累积模型

将流媒体技术引入到以矢量数据为主的网络GIS传输中,其关键是建立逐级精细化的多层次表达模型,并在服务器端数据预组织上建立线性索引结构。本研究针对该目标建立一种矢量数据多重表达的新模型,即变化累积模型,认为尺度空间中从粗到细的数据表达过程是一些"变化"的累积,"变化"表现为两个连续尺度表达间的差别,通过"变化"元素的逐渐增加或减少来实现渐进传输。基于该模型对面状数据渐进式传输进行研究,将多边形分级剖分为一系列凸壳或外接矩形的基础上建立变化累积模型,通过剖分元素的组合完成渐进式流媒体传输。     

基于惯导/天文高精度定姿方法

研究了利用惯性导航系统与天文导航系统进行组合定姿的方法;构造了惯导/天文组合导航系统的状态方程和量测方程;采用卡尔曼滤波技术设计了惯导/天文组合定姿算法。设计飞行器的典型飞行轨迹,通过数学仿真对该算法的有效性进行了验证。结果表明,天文导航能够有效地补偿惯性导航因陀螺漂移带来的误差,非常适用于飞行器的高精度定姿。     

一种基于空时联合约束的相对定位方法

为了降低机动环境对传感器网络自身定位的影响,提出了一种基于空时联合约束的相对定位(STRP)方法.Monte Carlo仿真表明,相对于STF技术,STRP方法降低了环境对定位的影响,自主导航定位的精度提高了36%.     

中长基线周跳实时探测和修复的新方法

提出了一种适合网络RTK基准站间周跳实时探测和修复的新方法.该方法根据基准站坐标已知的特点,反求模糊度的浮点解来探测周跳并确定周跳的范围,最后结合电离层残差组合来修复周跳.该方法可以应用到当基准站没有精确已知的坐标时的静态实时周跳探测和修复中,通过理论分析和实际计算表明,该方法处理周跳的能力较强,具有实时探测和修复中长基线的失锁时间较长的周跳,且计算简单的特点.