线状地图符号的多样化设计与验证

探讨了线状地图符号的特点,从视觉变量出发针对线状地图符号的设计方法进行了理论研究,提出了线状符号多样化设计的思想。之后以应急专题地图符号为例,进行了应急专题地图线状符号的多样化设计,并通过眼动实验进行了验证。     

基于线性约束最小方差对角加载的稳健频率不变波束形成算法

针对实际环境中因麦克风阵列失配误差导致宽带波束形成器性能下降的问题,提出基于线性约束最小方差对角加载的稳健频率不变波束形成算法.该算法首先在线性约束最小方差准则的基础上,结合空间响应偏差函数,并对波束形成器权矢量的二范数施加不等式约束,再通过拉格朗日乘子法和凸优化工具箱CVX(ConVeX)分别在不等约束条件下求得权矢量的解析解和全局最佳解,以有效解决麦克风的增益、相位和位置等的不确定性造成的失配误差问题,提高频率不变波束器的稳健性.仿真结果表明:采用拉格朗日乘子法求解该算法的最优权矢量所得到的波束形成器对失配误差最不敏感,性能最稳健.     

我国冬季持续低温事件预报模型的建立

利用1979—2010年我国冬季522个站点的日平均温度资料,使用基于尺度分离的多元线性回归方法建立预报模型,对我国冬季的持续低温事件的预报做了一定的尝试。将温度按照一定的方法进行尺度分离,分解出年际、月、季节内尺度温度,对各个部分分别进行拟合再相加。挑选特定海区的海温、北极海冰作为年际尺度温度预测因子,多个低频气象场作为季节内温度预测因子,利用1979—2003年资料拟合出各因子回归系数。用重构的冬季温度挑选出持续低温事件并与实际的事件进行对比检验,计算出此方法的TS评分为0.57,再利用2008年初我国南方大范围的持续低温事件检验拟合结果。检验结果表明基于时间尺度分离的多元线性回归方法在持续低温事件的预报中有一定的参考意义。     

南沙群岛新生沙洲变迁模式定量监测方法研究

由珊瑚礁碎屑和生物碎屑组成的沙洲是南沙群岛的一类常见的岛礁。虽然这类沙洲在海洋战略和海洋经济中扮演着重要的角色,但是我们仍然对其知之甚少,尤其是对于一些新生沙洲更是连基本资料都十分匮乏。本研究中我们利用一系列QuickBird和WorldView-2数据,在2006年7月至2013年8月期间对南薰礁上一处新生沙洲进行了连续卫星遥感监测。根据这些资料我们对沙洲移动距离和海风观测资料进行了回归分析以确定沙洲的变迁模式。沙洲移动距离是通过NDWI提取沙得到的,海风数据则是从NOAA网站下载并整理而来。基于线性回归结果,我们得出以下结论:该沙洲的移动与东风、西风和北风明显相关,其中东风是沙洲移动的主要影响因素,其影响能力几乎是西风和北风的两倍。而南风由于被沙洲南部的人工建筑阻挡,对该沙洲的移动几乎没有影响。     

Comparison of linear and nonlinear extreme wave statistics

An extremely large (“freak”) wave is a typical though rare phenomenon observed in the sea. Special theories (for example, the modulation instability theory) were developed to explain mechanics and appearance of freak waves as a result of nonlinear wave-wave interactions. In this paper, it is demonstrated that the freak wave appearance can be also explained by superposition of linear modes with the realistic spectrum. The integral probability of trough-to-crest waves is calculated by two methods: the first one is based on the results of the numerical simulation of a wave field evolution performed with one-dimensional and two-dimensional nonlinear models. The second method is based on calculation of the same probability over the ensembles of wave fields constructed as a superposition of linear waves with random phases and the spectrum similar to that used in the nonlinear simulations. It is shown that the integral probabilities for nonlinear and linear cases are of the same order of values     

波浪要素对水平圆柱杆件水动力系数影响研究

通过试验研究了波浪要素对水平固定圆柱杆件水动力系数的影响。试验利用垂直杠杆原理,提取了杆件在波浪下的水平受力历时曲线,基于改造的莫里森方程,计算了不同波浪要素下的水动力系数C_D和C_M取值。定义分析了新的波高参数KH,周期参数KT和雷诺数Re对水动力系数的影响。研究表明,整体拟合法与四点拟合法获得的水动力系数在数值上差异不大。KH、KT及Re均对水动力系数的取值有较显著影响:1)随着波高KH的增大,C_D、C_M整体呈幂指数衰减,且C_M的衰减更为迅速;2)随着波周期KT的增大,C_D、C_M整体亦呈衰减趋势;3)相同波高条件下,C_M随Re数增大而增大,而C_D值相对稳定。最后给出了波浪条件下水动力系数C_D和C_M的经验计算公式。     

线阵卫星遥感影像外方位元素对偶四元数求解法

基于对偶四元数可统一描述位置与姿态的特点,提出了利用对偶四元数求解线阵卫星遥感影像外方位元素的方法。该方法使用对偶四元数的实部描述传感器的姿态,并利用对偶部和实部共同描述成像传感器的位置。通过对位置和姿态的内插建立了基于对偶四元数的外方位元素模型。为减少运算,将球面线性插值进行化简,进而建立了基于线性插值的成像几何模型。为求解外方位元素,首先对共线条件方程进行了线性化,然后通过矩阵微分运算推导了线元素的虚拟观测方程,并根据误差传播定律确定其权值,最终采用具有约束条件的参数平差法求解外方位元素。试验结果表明本文方法正确可靠,与采用欧拉角和单位四元数的外方位元素求解方法相比,有更高的参数解算精度,同时也表明了准确的初值和虚拟观测方程对外方位元素求解的必要性。     

卡尔曼-非等时距加权灰色线性组合模型探讨

针对监测数据中不可避免的含有随机噪声以及监测时间往往不是等时距的问题,该文提出了一种基于卡尔曼滤波的非等时距加权灰色线性组合方法:首先对原始变形监测数据进行卡尔曼滤波处理,有效剔除随机噪声的影响;然后利用滤波后的数据建立非等时间间隔的加权灰色线性组合模型进行预测;最后进行对比分析。该模型不仅具有线性回归以及GM(1,1)的特点,而且克服了传统GM(1,1)的不足。实验结果表明,基于卡尔曼滤波的非等时距加权灰色线性组合模型不仅可以有效的剔除监测数据中的随机噪声,而且提高了模型精度,具有一定的参考价值。     

一种线目标豪斯多夫相似距离度量指标

相似度指标的选取及稳健与否对匹配结果的正确性至关重要。针对来自同一地区不同来源的同名实体匹配问题,从道路网同名线目标匹配实际需要出发,研究基于豪斯多夫(Hausdorff)距离的线目标几何相似距离计算方法;并对其进行改进,提出一种基于短边的中位数Hausdorff相似距离计算指标;与传统Hausdorff距离和离散Frécet距离线目标相似性度量指标做比较,实验结果得出:基于短边中位数Hausdorff距离的相似性度量指标能更客观合理地描述同名线实体之间的几何相对距离,提高同名实体匹配的正确率。     

Linear and non‐linear scaling of the Yangtze River flow

Power law correlation properties of sign and magnitude series have been studied based on the series of observation records of flow of the River Yangtze. The results obtained give improved insight into and understanding of the linear and non‐linear processes of the water cycle. With the newly developed Delayed Vector Variance method and the surrogate test, the documented linkage between the sign series and the linear process, and that between the magnitude series and non‐linear process can be verified. The spectra estimated by detrended fluctuation analysis method show different properties of intra‐annual and inter‐annual correlations in both sign and magnitude series. The linear process behaves as an 1/f noise at a time scale less than about 60 days, but shows features of anti‐persistence in terms of long‐term fluctuation. The magnitudes are clustered in three ways mainly caused by non‐linear processes, i.e. periodic clustering, strong short‐term clustering of 1/f noise at time scales less than 20 days, and long‐term clustering with weak persistence. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.