基于稀疏AR模型的潮流信号建模与预报

潮流信号处理与预报在很多方面具有非常重要的意义和价值。本文引入信号稀疏表示理论,构建一种稀疏AR模型,寻找各潮流数据间的历史关联性,并进行预报分析。首先由实测潮流信号进行常规AR建模,获得一组过完备稀疏基;其次随机从该过完备稀疏基抽取部分建立欠定方程组,利用稀疏优化算法获得最稀疏的AR系数;多次重复上一步,获得稀疏AR系数的平均以增强稀疏AR模型的稳定性;最后利用这些稀疏AR系数来重构或预测潮流信号。文章针对实测潮流信号,特别是存在多峰值有回流现象的潮流信号,进行了稀疏AR建模与预测的多次实验。实验结果与传统的潮流信号调和预报方法相对比,发现基于稀疏AR模型的潮流预报对于潮流存在多变的现象时,具有明显优越性,从回报结果来看,稀疏AR模型的潮流预报均方差明显小于传统潮流调和分析预报方法。     

基于Ping的Douglas-Peucker法抽稀阈值优化选取

抽稀阈值的合理选取直接影响多波束测深数据抽稀结果和构建海底地形的表征能力,在基于Ping的Douglas-Peucker法多波束测深数据抽稀的基础上,提出了计算拟合曲线曲率值确定多波束测深数据抽稀阈值的方法。通过算例分析,验证了该方法在多波束测深数据抽稀中的适用性和有效性,取得了较好的抽稀效果。     

基于WOA-BP算法的海底管道腐蚀速率预测

管道腐蚀速率的影响因素众多且各因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,很难对其进行准确预测。针对单一BP模型由于初始权值和阈值的选取不当容易陷入局部最优等问题,引入WOA算法优化BP神经网络对海底管道腐蚀速率进行预测,并与GA和PSO算法优化BP预测模型进行对比,验证WOA-BP模型的预测效果和可行性。结果表明：WOA-BP模型的平均绝对百分误差和均方根误差分别为3.689%和0.1537,远低于单一BP、PSO-BP、GA-BP模型,具有较高的预测精度和稳定性,可以为海底管道内腐蚀防护和油气管道流动保障提供决策支持。     

确定连续系统参数的时域方法

提出一种确定连续系统参数的时域方法。该方法利用方波输入和系统稳定性，离析出输出采样信号与结构参数的内在联系，推导出确定连续系统结构参数的算法．指出该算法与辨识方法相结合，可实现对含随机干扰的连续系统结构参数的估计．     

浅述多元数据处理的一种简化拟合形式及算法剖析

在实际工程试验与研究中 ,多元数据处理经常遇到 ,根据 Weierstrass定理 ,采用多项式拟合是一种常见的数据处理方法。对于多元多项式的系数求解问题 ,可以归结为超定方程组的求解问题。该文以超定方程组的 SVD求解算法为核心 ,阐述了在工程实际中关于多元数据处理的一种应用方法 ,并尝试给出多元多项式拟合的一种简化方法     

海洋平台结构形状与拓扑优化设计

以实际环境荷载作用下的实际海洋导管架平台结构为对象，研究了海洋平台结构在风，流，海冰等多荷载模式和多荷载工况下的优化设计的理论方法和应用技术，建立了结构尺寸优化，形状优化和拓扑优化问题的统一模型。计算结果反映出形状优化比尺寸优化所得设计更优，而拓扑优化的设计效果最好。不同的荷载工况对应的最优拓扑形式不同，因此在实际设计中应考虑实际的荷载工况，选取不同的拓扑形式。     

ANN在海洋预报中的应用

人工神经网络通过神经元之间的相互作用来完成整个网络的信息处理,具有自学习和自适应等一系列优点,因而用它来进行海洋预报是可行的。针对海洋预报问题,初步建立了基于神经网络的预报分析系统,给出了应用实例。     

福建及其周边地区地震活动人工神经网络模型的构建

本文通过对福建及其周边地区地震活动人工神经网络模型的构建,研究了人工神经网络方法在基于该区域地震活动性指标的地震分析预报中的应用。选用含一个中章层的前向神经网络模型,并采用与之相适应的ＢＰ算法,以该地区１９７１～１９９７年的地震活动性资料为基础,用神经网络进行实际计算、分析和检验。结果表明：神经网络模型对福建及其周边地区地震震级的预测检验效果较好的,可以在一定精度范围内使震级预测的内符率达１００％     

北大西洋温带气旋的时空变化特征分析

基于ECMWF 1979—2016年ERA-interim海平面气压场再分析数据,利用气旋自动追踪算法,建立了北半球大西洋区域温带气旋数据集。基于这套数据集,计算了逐季节气旋的个数、强度、空间分布以及爆发性发展等气候特征。研究表明:北大西洋区域的气旋年总数有增加趋势,但未达到显著水平,存在3～4 a的显著性周期;气旋个数的季节差异不大,冬季强气旋以及爆发性气旋所占比例均为各季节中最高,夏季则相反。除秋季外,爆发性气旋数量都表现出显著的增加趋势,特别是2010年以后,强爆发性气旋数量增加明显。气旋发生爆发性增长的区域集中分布在北大西洋的西南象限,特别是紧邻北美东海岸区域。北大西洋气旋多于近岸生成,包括北美东南沿海和欧洲西海岸沿岸。北大西洋气旋主要路径受西风带的影响,以西南-东北路径从北美沿海移向东北,进入北大西洋,有1/5的气旋能进入北极极区,进入极区的位置集中分布在格陵兰岛以东,气旋的路径密度随着时间不断变化,具有季节性和地域性。     

重力异常垂向一阶导数的一种简便算法

利用拉格朗日插值导出了重力异常垂向一阶导数的计算公式，给出了地面以及地面之上不同高度的求导系数。该公式可以计算地面上的重力垂向一阶导数，还可以直接计算地面之上任意高度上的垂向一阶导数。鉴于该公式除系数不同外，与上延公式完全相同，因此，程序设计尤为简单。使用本公式对模型数据和实际资料进行了处理，证明了本算法的实用性。