CoLM 模拟土壤温度和湿度最敏感参数的研究

合理的参数估计是提高陆面模式模拟能力的关键,而其过高的维数极大地增加了合理估计的难度。参数的敏感性分析,旨在针对目标变量找出最敏感的参数,从而实现在有限计算机资源条件下,对参数进行合理估计。本文以Common Land Model(CoLM)为研究对象,利用Morris 方法定性地从40 个参数中筛选出影响土壤温度和土壤湿度的敏感参数,并通过Sobol' 方法从敏感性顺序和各敏感参数的累积贡献率两个方面,对Morris 方法分析结果进行验证。在此基础上,本研究还利用Sobol' 方法对已筛选的参数做定量敏感性分析,最终确定参数的主效应、交互效应和总效应。研究结果表明,Morris 方法可以基于少量样本实现复杂的陆面模式的参数筛选,而Sobol' 方法的结果又从定量的角度描述了每个敏感参数对模型响应的影响程度,并且两种方法结论一致。     

基于遗传算法的暴雨强度公式参数计算

暴雨强度公式是城市排水防洪设计和规划的基础,收集陕西某县1961—2017年分钟降水资料,质量控制后按照年最大值法取样,对比分析不同分布曲线模拟误差,选择耿贝尔分布拟合实测资料,采用遗传算法求得暴雨强度公式,计算得到的公式精度满足国标要求。     

根据钻孔温度推测几个世纪以来地表温度变化的趋势

根据现在钻孔的温度,应用多参数估计技术（ＦＰＥ）可以推测出过去地表气温变化的信息。综合实验表明,在一定的噪声范围内,ＦＰＥ技术从钻孔温度记录中离出几个世纪以来地表气温变化趋势的有用信息;同时这项技术还可在时间和空间上得到简单的图示并与反演结果进行对比。在位于美国东北部和加拿大东南部的地方取１１个点,通过分析１７个钻孔温度的剖而来说明这项技术,所利用的是几个世纪以来温度变化所形成的五斜面模型。     

P—Ⅲ型理论频率曲线参数估计：模糊极值法

对一个实测的具体样本而言，我们总是期望由某种方法估计的参数所确定的Ｐ－Ⅲ型曲线能量优地拟合样本点据，并能对全体样本收到最好的工功效。何谓“最优”地缺乏比较明显的数量概念，传统方法无一能对此问题作出有效的回答。     

岩石力学问题的若干问题

论述了岩石力学问题有关研究方法及逆分析中对参数估计与系统模型辨识方面的若干进展。     

与旋转,尺度无关的景像纹理的MRF参数估计

本文提出纹理图像尺度１旋转参数估计的数学模型，通过航空影像纹理图像分类试验，表明所提出的数学模型是正确的。对方向性强的纹理，在进行旋转变换后，可以提高纹理分类的正确率。     

最优信息扩散估计理论及其应用

介绍了最优窗宽和最优扩散函数的理论,提出了最优信息扩散估计(OptimalInformationdiffusionEstimation,OIDE)的概念。由于OIDE在参数估计之前就估计出了具体的观测值的实际分布,所以不论观测值服从什么分布,它都能得到良好的参数估值。可见,OIDE是一种智能型的参数估计方法。最后,本文扼要介绍了最优信息扩散估计在测量数据处理中的诸多应用,并指出进一步的研究方向。     

恢复额济纳旗生态系统的总经济价值——条件估值非参数估计方法的应用

条件估值方法是当前国际上流行的衡量环境物品非利用经济价值的方法, 通过调查居民针对不同环境状况变化的支付意愿,从而定量确定环境状况变化带来的经济效益和损失. 针对黑河流域额济纳旗生态系统恶化的现状,以投标支付卡的方法设计了700份调查问卷,调查了黑河流域居民恢复额济纳旗生态系统的支付意愿,并采用非参数分析方法对结果进行分析. 结果表明,用20 a的时间将额济纳旗的生态系统恢复到20世纪80年代初的水平,黑河流域总共有92.3%的居民家庭存在支付意愿,有支付意愿家庭的平均支付意愿为每年每户43.39元,同时采用列联表检验的方法辨明了被调查者的年龄、学历、收入、户籍和居住的地理区域等因素对支付意愿的影响. 最后在综合不同区域居民支付意愿差异的基础上,采用当前的市场利率将计算结果在时空尺度上加总,得到恢复黑河下游额济纳生态系统的总经济价值的现值为2.94×10+8元.     

目标函数权重对PEST-HSPF水文率定的影响研究

参数率定是水文模型构建与应用的重要基础。在多目标水文校准中,不同目标函数的权重设置直接影响校准的结果,如何确定不同目标函数的权重是水文校准的关键问题。选择典型半分布式水文模型HSPF(Hydrological Simulation Program-Fortran),基于PEST多目标校准模型,以牛栏江上游流域为研究对象,研究目标函数权重对HSPF水文模拟拟合优度的影响,为HSPF模型参数自动率定提供指导与借鉴。结果表明:(1)当PEST-HSPF水文校准的单目标函数权重(日流量、月流量、超流天数)上升时,模型的纳什系数和相对偏差呈现非线性变化特征,不规则波动幅度较大;(2)3个目标函数的权重在1~10量级内模型能够获得较高的预测能力和较低的误差,模型的纳什系数平均可达到0.8以上,相对偏差在10%以内;(3)超流量天数权重设置对模型的预测能力变化影响较大,日流量天数权重对相对偏差的波动影响较大,当超流天数的相对权重在1~1 000范围内变化时,模型纳什系数在0.02~0.86之间波动剧烈,当日流量相对权重值超过30时,相对偏差变化明显。     

分位数回归方法在海平面高度影响因素分析中的应用

将分住数回归理论引入到回归模型中,应用线性条件分位数回归模型分析海平面高度与时间及南方涛动指数之间的线性变化趋势,得到参数估计值.结果表明:年最高海平面高度在不同的分位数下与时间及南方涛动指数变化趋势是不同的,而由最小二乘法回归只能得到平均变化趋势.分位数回归比经典的最小二来回归能够反映更多的局部信息.