GRAPES全球奇异向量方法改进及试验分析

基于总能量模的奇异向量扰动常用于构造集合预报的初始条件。以建立GRAPES（Global and Regional Assimilation PrEdiction System）全球集合预报系统为目的,基于前期研发的GRAPES全球模式奇异向量方法,在GRAPES全球切线性模式和伴随模式2.0版的框架下,开展了引入线性化边界层方案来改善奇异向量结构,并提高奇异向量计算效率的研究。通过连续试验,从奇异向量的扰动能量结构、扰动能量谱及扰动空间分布等方面,综合分析改进GRAPES全球奇异向量的结构及演变特征。试验结果表明,改进后的GRAPES奇异向量方法有效抑制了之前扰动能量在近地面层不合理的快速增长,同时,奇异向量最优扰动的结构更客观地体现了中高纬度区域大气初始条件中的斜压不稳定扰动及其演变,如在初始时刻奇异向量扰动能量主要位于对流层中层,并呈现出随高度向西倾斜的大气斜压特征;经过线性化演变,扰动能量向较大水平尺度转移,并在垂直结构上表现出向对流层高层上传及向对流层低层下传的特征等。针对GRAPES奇异向量迭代求解中伴随模式计算耗时为主的情况,改进伴随模式中广义共轭余差方案的调用方式,并采用大内存存储法来提高其计算效率,进而将奇异向量总计算时间缩短了25%。总之,改进后的GRAPES奇异向量方法,可应用于构建面向业务应用的GRAPES全球集合预报系统。      

基于粒子群算法优化SVM的GPS高程拟合方法

采用支撑向量机(Support Vector Machine,SVM)模型进行GPS高程拟合时,拟合精度受模型参数(核参数和惩罚因子)选择影响较大,传统交叉验证法存在计算复杂,易陷入局部最优的问题.本文将粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法引入SVM模型,利用PSO全局搜索能力强...     

GNSS控制网方案优化与数据处理分析

GNSS布设平面控制网已在工程项目中得到广泛应用.获得满意的平差结果的前提条件为:①高质量的基线数据;②约束GNSS控制网的已知点精度足够高,使得GNSS控制网的整体精度不受已知点约束而有明显改变;③优化的平差方案;④科学严密的平差模型.通过对某项目GNSS控制网的布设进行优化设计,并利用不同软件对观测数据进行处理分析...     

基于致密气储层水动力特征的渗透率相控模拟

随着产能建设及储层精细表征任务难度的加大,一些常规的分析手段已不能完全满足开发阶段的需要．大牛地气田小壕兔 大16井区H3段致密储层孔、渗相关性差,传统方法针对该类储层的渗透率预测效果不甚理想．为此,结合地学数据挖掘算法和建模技术从一个全新的角度对靶区储层渗透率进行预测表征．表征过程依托测井及岩心分析资料,首先进行取心样点的水力单元识别,通过支持向量机确定未取心段的水力单元参数集,结合渗透率理论公式输出单井尺度上的高分辨率渗透率信息,并在相控环境的约束下构建靶区渗透率空间模型．结果表明,基于致密气储层水动力特征的渗透率相控模拟体系能有效提高储层预测精度,为气藏描述及表征提供更为准确的地质信息．     

乐山市水资源承载力分析及开发潜力研究

水资源的供需关系已演变为限制经济社会不断发展的一个关键障碍,所以对水资源承载力展开探究,以支撑经济和社会的不断发展,将会具有现实意义和至关重要的影响,本文从水资源负载指数和承载指数模型出发,根据当前乐山市水资源情况现状,对当地水资源承载力进行分析。     

DEM地表坡向变率的向量几何计算法

作为计算坡向变率的数据基础,坡向矩阵具有方向性,以标量的方式计算带有方向属性的数据,将带来计算方式的误区及计算结果的偏差。本文以数学高斯曲面和不同黄土地貌样区5 m分辨率DEM数据为基础,针对坡向数据具有方向性的特点,设计基于数学向量的坡向变率计算方法。首先针对坡向数据进行极坐标转换,形成坡向矩阵的向量几何表达;然后以该坡向向量数据为基础来计算坡向变率;最后将本文方法的计算结果与传统标量方法的计算结果展开对比分析。试验结果显示,本文方法的坡向变率计算有效地避免了正北方向产生的极大偏差以及坡向差超过180°时的不准确现象,同时其他大部分区域也得出更为合理准确的坡向变率计算结果。在不同分辨率DEM下,本文方法能得到较为稳定的结果。本文所提出的基于向量几何的坡向变率计算方法可为精准数字地形分析提供参考,也是借鉴数学向量几何的方法解决数字地形分析问题的重要实践。     

大沽河口湿地变化的遥感监测

遥感影像分类是遥感影像应用研究的重点。本文以大沽河口湿地为研究对象,利用2009年到2017年的Landsat ETM+和OLI影像,使用支持向量机分类法对研究区域中的河流、盐田、养殖区、耕地、建设用地、滩涂进行分类,分类结果的总体分类精度达到98%,Kappa系数达到0.98,表明该方法在湿地分类方面具有很大应用潜力。对分类结果的面积进行统计分析并研究其变化原因,结果显示,该区域受人类活动和自然因素双重影响,这九年来建设用地、河流面积分别增加772.27hm2、75.30hm2,耕地、养殖区面积分别减少了39.54hm2、522.95hm2。     

新息向量的抗差Kalman滤波方法及其在UWB室内导航中的应用

针对超宽带（ultra wideband,UWB）室内导航中非视距（non line of sight,NLOS）测距误差会大幅降低导航精度以及系统噪声的不确定性导致滤波精度不高的问题,提出了一种基于新息向量的抗差Kalman滤波方法。该方法在UWB室内导航线性化模型的基础上,利用单个新息值构造抗差因子矩阵,从而消除非视距测距误差的影响,同时对系统噪声协方差矩阵进行实时估计和修正。实验结果表明,该方法不但能有效地消除非视距测距误差对导航解算的影响,而且能进一步提高导航解算的精度和稳定性。