线性合成概率方法在华北地区地震趋势研究中的应用

华北地区历史地震频繁,2000年以来出现地震平静现象,为了更好地对这一现象进行分析,我们利用基于地震周期谱分析的线性合成概率预测方法,针对晋冀蒙交界地区、冀鲁豫交界地区、唐山老震区、阴山燕山地震带进行研究。研究结果表明,这一方法对这些地区的地震活动有一定的预测能力,并给出了R值评分检验效果。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析东中国海的风、浪场特征

利用TOPEX卫星高度计和日本气象厅浮标观测资料,对东中国海的有效波高和风速进行比较,分析了卫星高度计资料的有效性。利用有效波高和风速的3种概率密度函数分布,结合TOPEX卫星高度计资料,并采用最大似然方法对统计分布参数进行估计,结果表明,有效波高的对数-正态概率密度分布与观测资料的直方图在有效波高的整个范围内符合较好,风速的直方图与Weibul概率密度分布符合较好。同时,分析了有效波高大于4 m的巨浪在东中国海的时空分布特征,表明巨浪多出现在冬、秋两季,平均有效波高最大值出现在夏季,且主要分布在东中国海东南部。     

群体建筑物地震破坏概率模型研究

提出了一种通过构建具有普适性的概率模型对群体建筑物进行震害预测的方法。该方法基于已有的群体建筑物易损性矩阵,通过概率分析和数据拟合,进行构建建筑群的破坏概率模型,并通过计算建筑物易损性指数的均值和方差来确定其具体参数。分析表明,该概率模型对群体建筑物震害预测具有一定的可行性和普遍的适用性。     

降水预报在水库汛限水位动态控制中的可用性研究

利用降水短期预报和实况资料,分析预报某一量级降水条件下实况降水量级的概率分布。从防洪安全角度出发,重点分析某一量级降水预报条件下漏报各量级降水的可能性。并采用适线法,求解与经验点据拟合最优的水文频率曲线统计参数,估算各量级降水预报条件下实况降水的概率分布。分析结果显示,不同量级降水预报的可信度不同,各量级降水预报均表现出漏报率小、空报率大的特征;结合水文频率曲线,讨论了在汛限水位动态控制中如何应用各量级降水预报的问题。     

基于遗传算法的隧道围岩变形稳定可靠性分析

由于隧道的开挖,隧道围岩的初始应力状态将发生变化,围岩发生卸荷变形,并可能导致隧道的失稳。为了研究隧道开挖后围岩变形的可靠性,建立了隧道围岩变形可靠度指标计算模型,并用遗传算法进行求解。应用本文方法对一高速公路隧道围岩变形的可靠性进行分析。从结果可以看出,围岩的潜在破坏区域出现在拱顶和两侧拱肩区域,从这些区域的可靠度指标和破坏概率值可以看出,该隧道毛洞的拱顶下沉和拱肩收敛可靠度都满足不了规范的要求,要及时进行支护。     

中国降水异常的特征分析

异常降水直接影响着农业和其他生产活动。文中计算分析了中国160个测站的一些反映降水变化的常规统计量,认为这些统计量难以反映出降水异常的变化特征。文中从非线性动力学和统计学相结合的角度出发,分析了相隔1～20 a间不同时间尺度的降水变率之间的关系,找到可以区分任意地区降水异常特点的特征参数,由此可进一步判断某个地区旱涝灾害发生的可能性以及强度的大小,为气候研究工作提供必要的依据。     

考虑降雨空间变化的随机产汇流模型

引入两个负指数型差值函数,估计降雨量的概率分布,以此描述流域降雨空间变异性问题.将降雨量空间统计分布与垂向混合产流模型耦合进行产流量计算,即对地表径流,采用超渗产流模式,根据降雨与土壤下渗能力的联合分布推求其空间分布;对地面以下径流,采用蓄满产流模式,以地表渗入量的均值作为输入,进行简化处理以提高其实用性;最终推导出总产流量概率分布函数计算公式.将流域概化成一个线性水库,并根据随机微分方程理论,推导任一计算时段洪水流量的概率分布,从而构建了一个完整的随机产汇流模型.以淮河支流黄泥庄流域为例进行应用研究,结果表明,该模型可提供洪水过程的概率预报,可用于防洪风险分析,若以概率分布的期望值作为确定性预报,亦具有较高精度.     

乌梁素海湖冰晴天反照率日变化特征的统计模型比较和分析

乌梁素海湖冰晴天反照率日变化具有双峰特征,利用当地太阳高度角同经纬度和儒历的关系,归一化到北京时,依此表达湖冰反照率日变化规律.基于具有指数函数形式的拉普拉斯、高斯、耿贝尔和柯西4种概率密度分布函数建立线性组合模型,对日出后到日落前太阳高度角大于5°时段内的反照率日变化数据进行拟合,发现拉普拉斯密度分布函数组合是最佳统计模型.它既能拟合太阳高度角大于5°时间范围内反照率日变化曲线的双峰特征,又能反映太阳高度角大于15°时间范围内反照率日变化曲线双峰之间的U型分布.该模型不仅形式简单,而且意义明确：尺度参数约为日长的一半,双峰位置与日出时刻关系密切;同时能体现2个反照率峰值的不对称性.为发展不同地区湖冰反照率日变化参数化方案奠定基础.     

贝叶斯专家系统分类器中专家知识的自动提取

专家知识提取是长期以来遥感专家系统分类器应用过程中存在的瓶颈问题,该文重点解决如何实现贝叶斯专家系统分类器中专家知识自动提取和知识库建立的问题。基于参考样点统计分析得出的规律,提出专家知识与参考信息间关系的假设,并设计专家知识自动提取方法,即分类类型先验概率和条件概率估计方法。为了验证专家知识自动提取方法的准确性和有效性,应用模拟数据和实际研究区域数据进行分类并评价其精度。结果表明,基于参考样点统计分析能够获得较高精度的各类型分布先验概率和条件概率,从而实现专家知识自动提取,有效解决现有贝叶斯专家系统分类器中存在的瓶颈问题。     

Entrainment Processes in the Convective Boundary Layer with Varying Wind Shear

Large-eddy simulations (LES) are performed to investigate the entrainment andthe structure of the inversion layer of the convective boundary layer (CBL) withvarying wind shears. Three CBLs are generated with the constant surface kinematicheat flux of 0.05 K m s^-1 and varying geostrophic wind speeds from 5 to 15m s^-1. Heat flux profiles show that the maximum entrainment heat flux as afraction of the surface heat flux increases from 0.13 to 0.30 in magnitude withincreasing wind shear. The thickness of the entrainment layer, relative to the depthof the well-mixed layer, increases substantially from 0.36 to 0.73 with increasingwind shear. The identification of vortices and extensive flow visualizations nearthe entrainment layer show that concentrated vortices perpendicular to the meanboundary-layer wind direction are identified in the capping inversion layer for thecase of strong wind shear. These vortices are found to develop along the mean winddirections over strong updrafts, which are generated by convective rolls and to appearas large-scale wavy motions similar to billows generated by the Kelvin–Helmholtzinstability. Quadrant analysis of the heat flux shows that in the case of strong windshear, large fluctuations of temperature and vertical velocity generated by largeamplitude wavy motions result in greater heat flux at each quadrant than that inthe weak wind shear case.