LMD和小波阈值的GNSS坐标时间序列降噪应用

局部均值分解方法降噪过于粗糙,将认定为噪声的乘积函数(PF)分量直接剔除,导致有用信息丢失.为了有效提取GNSS站坐标时间序列的有用信息,该文提出一种局部均值分解和小波阈值相结合的降噪方法.通过局部均值分解将坐标时间序列分解为一系列PF分量和余项,依据消除趋势波动分析方法计算各PF分量的Hurst指数,利用小波阈值提取H≤1的PF分量中的有用信息,将提取出的信息与剩余PF分量叠加重构获得最终降噪的坐标时间序列.通过对5个测站的坐标时间序列进行实验,结果表明局部均值分解和小波阈值相结合的方法能够有效提取噪声分量中的有用信息,信噪比提高了27.8％,从而验证了该方法的有效性.     

面向国家重大战略工程需求的测绘类人才培养模式探索

探索和构建创新型人才培养体系和模式,切实满足行业高素质人才需求、服务国家及地方经济建设是高校专业人才培养的终极目标.本文以兰州交通大学测绘学科为例,对测绘类人才培养模式进行探索与分析:1)系统剖析兰州交通大学测绘类专业实践课程内容设置、跨度6年的应届毕业生生源及就业流向趋势,总结了现有条件下人才培养的不足与局限;2)针对上述问题,尝试构建5个"3"模式教学体系、实践教学与示范中心建设、多层次学科技能竞赛体系与专业认证、国际视野引导四个专业建设的发展模式,力求培养学生专业方面的通识能力、就业渠道及行业方面扩展技能和解决实际问题的综合创新能力;3)立足扎根西部和面向铁路交通行业特色办学背景,力图培养吃苦耐劳、艰苦奋斗、多学科交叉的高素质专业人才,以期为"川藏铁路"等国家重大战略工程建设提供科技和人才保障.     

内蒙古地区T639气象要素预报性能评估检验

通过T639模式预报产品在内蒙古地区降水量、2 m温度、相对湿度和10 m风向、风速及降水过程预报效果的适用性研究,得出以下结论,温度和相对湿度预报的准确率较风向、风速明显偏高,温度和相对湿度预报的误差系统偏小,风速预报误差偏大的概率较大;降水量的预报准确率随降水等级增加而递减,对小雨而言,模式漏报率小于空报率,多报降水的偏差和少报降水的偏差相近。在预报要素空间分布上,风向预报的偏差顺时针偏转,其夹角小于45°,温度预报偏差总体偏小,相对湿度预报偏差由西向东表现为“+、-、+、-”的分布特征;小雨和中雨落区预报偏大,暴雨落区预报偏小;贝加尔湖冷涡强度的预报偏强,西太平洋副热带高压的强度预报偏弱,影响范围偏西偏北。     

利用地基多通道微波辐射计遥感反演华北持续性大雾天气温、湿度廓线的检验研究

地基多通道微波辐射计可提供高时间分辨率的大气温、湿度和液态水含量廓线遥感探测数据,为大气层结及云雾形成和演变特征研究提供了重要手段,但对其观测数据的可靠性检验研究很少。本研究在对比晴空MonoRTM模拟亮温和微波辐射计观测亮温的基础上,利用华北地区2009—2013年11个雾天气过程的170个时次(其中30个为雾发生时次)的探空数据,检验了美国Radiometrics 35通道MP-3000A型微波辐射计(Microwave Radiometer Profiles,MWRP)探测的温度、水汽密度和相对湿度数据,并结合系留气艇和CloudSat云雷达等观测资料,检验了典型雾个例的MWRP反演的温、湿度廓线数据。与探空数据的比较表明,两者的温度(T)数据的相关系数超过0.98,水汽密度(ρ)的相关系数超过0.95,但相对湿度(RH)的相关系数只有0.67左右。总样本误差分析中MWRP反演的T比探空偏低约3℃,ρ的均方根误差(E)在1 g/m~3以内,RH在1—7 km高度偏大,总样本RH垂直平均E在18%左右,雾天时的RH垂直平均E在23%左右。与系留气艇观测数据比较表明,MWRP反演的T也偏低,但两种探测方式的T和RH在指示雾的发展演变过程中具有很好的一致性。CloudSat云雷达数据验证了MWRP反演显示中高层出现高RH区与云的存在有关。     

2014年12月至2015年2月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

文章对2014年12月至2015年2月T639、ECMWF（文中简称EC）及日本数值模式的中期预报产品进行了对比分析和检验。结果表明：三个模式对亚洲中高纬环流形势的调整和演变及850 hPa温度转折性变化具有较好的中期预报性能,但都存在随时效增长的系统性偏差;对北方地区温度的预报, EC模式表现为预报较零场偏高,而T639模式表现为预报较零场偏低;对于海平面气压场,EC模式对冷空气前锋的预报与零场更加一致。     

2015年5月大气环流和天气分析

对2015年3—5月T639、ECMWF（文中简称EC）及日本数值模式中期预报产品进行了检验和对比。结果表明：三个模式对亚洲中高纬地区大尺度环流和850 hPa温度的演变和调整均具有较好的预报性能,EC模式对西风指数、850 hPa温度转折过程和变化幅度的预报略优于其他两个模式。对2015年3月31日至4月1日北方地区强沙尘暴天气过程的主要影响天气系统,三个模式预报能力相当,121 h时效都较好地预报出了地面冷高压,但强度和范围与实况有一定偏差。     

南阳市1960—2013年高温日数变化特征及原因分析

根据国家气象信息中心气象资料室1960—2013年南阳市地面气象月报表的观测资料,采用线性回归、简单相关系数法、M-K突变检验和Morlet小波分析等方法,研究了南阳市高温日数的变化特征,结果表明:1960—2013年南阳市共出现788次高温日;出现高温日数最多的是2013年,为37天;1987年无高温日。南阳市高温日数6月份最多,占高温天气发生总次数的36.7%;9月最少,占总次数的2.2%。从1960—2013年高温日的逐年分布情况可以看出,54 a间高温日数整体呈下降趋势,倾向率为-1.59天/10a。南阳市年高温日数在20世纪70年代的降低是一突变,具体是从1971年开始。由南阳高温日数小波系数实部图可见,高温日数存在多重时间周期尺度上的嵌套复杂结构现象,包含了多个不同尺度的周期变化,南阳年高温日数变化存在3个明显的周期振荡,分别是10~12 a、26~28 a和50~51 a的尺度。从小波方差图中可以看出,12 a、28 a、50 a存在峰值,其中尺度50 a峰值最高,能量最大;其次是尺度12 a的。高温日数较多年比高温日数较少年6—8月500 h Pa平均环流场副高西伸脊点更偏西;高温日数较多年500 h Pa平均环流场更为平直,以纬向环流为主,不利于冷空气南下,因此多晴热天气。高温日数较少年环流场上华北地区波动幅度更大,冷空气和降水天气过程较多。1960—2013年5—9月降水量呈增加趋势,这也相应地减少了高温天气。1960—2013年5—9月南阳市日照时数一直处于下降趋势,日照时数的下降也使高温日数减少。     

相位相关速度分析方法研究及效果比较

利用统计假设原理及地震信号瞬时相位的相关特性,计算了叠加速度谱。理论模型的试算和实际资料的处理结果表明:与常规速度分析方法相比,该方法具有较高的时间分辨率和速度分辨率,而且抗噪性非常好。该方法不仅不受时窗边界奇异性的影响,还可以有效地避免边缘效应,反映更多反射波信息。该方法对于层速度的精确计算很关键,同时也表明了统计方法用在多道信号估计上是有效的。     

珠江三角洲年际潮差长期变化趋势

对20世纪50年代以来珠江三角洲网河内17个主要控制水文站的年际潮差变化趋势进行了显著性检验和突变点分析.通过Trend Free Pre-Whitening方法削除了水文时间序列中的自相关成分,利用非参数的Mann-Kendall检验研究了珠江三角洲年均潮差的变化趋势,指出潮差在珠江三角洲的变化趋势存在着空间变异性.在网河内的中、上游河段,潮差呈现明显的增大趋势,且越往上游,潮差的增大趋势越为显著;而在下游的口门区,由于受到围垦等人类活动影响,大部分站点的潮差表现为显著的下降趋势.Pettitt检验的结果表明,珠江三角洲潮差发生突变的时间段主要在20世纪80年代,这基本与河网内大规模的无序采沙开始的时间是同步的,表明挖沙是引起珠江三角洲内潮差变异的主导因素.潮差显著增大的趋势表明航道网内潮流动力明显增强,这亦是近年来珠江三角洲咸潮频发的机理原因之一.     

长江中下游江湖关系演变趋势数值模拟

以长江中下游防洪系统为对象,概述了在大型复杂防洪系统洪水行为数值模拟基础上,成功地将长江中下游洪水演进数学模型转化为面向长江防洪系统防洪规划方案评估需求的长江中下游江湖水沙演变的数学模型.为适应防洪规划方案论证涉及江湖水沙相互制衡相互关联客观情况,建立了面向江湖水沙关系及其演变的数学模型.针对长江中下游江湖水沙运动特点,在水沙数值模拟的范围内侧重对下荆江河道冲刷、荆江三口分流分沙模式、洞庭湖泥沙淤积、江湖耦合等环节进行了讨论,提出了合理可行的数值处理方法.模拟结果较好反映了江湖水沙演变规律,主要成果已应用于长江中下游防洪规划和防汛调度方案中.