基于多种模型的云南元江哈尼云海景观预报研究

为推动区域旅游事业发展,满足旅游气象服务需求,研究针对云南元江哈尼云海景观进行了立体气象观测和业务预报实验。本研究基于云南元江云海气候站2016—2019年观测数据,利用经验预报法、Logistics回归、支持向量机、决策树分析等方法,进行了云海景观出现与否的二分类预报实验。结果表明：各预报方法间训练样本总体准确率在74.3%—82.2%之间差别不大,但传统经验预报基于云海机理研究背景,预报指标物理意义明确,随着预报经验的积累经验预报2019年TS评分为54.8,优于2016—2018年TS评分46.0,也优于仅使用局地数据的统计学习算法的预报评分,且其他几种统计学习预报方法的检验样本TS评分均不如训练样本评分高。云海景观出现需要水汽条件和大气静稳条件的配合,局地云海气象观测站建设收集的立体气候数据有利于预报人员改进预报指标体系,提高预报准确率,有利于提升区域旅游气象服务能力发展。     

复数矢量球函数的理论研究

给出了正交归一化的复数矢量球函数的定义和性质。复数矢量球面调和函数是球体位移的研究基础,采用复数矢量球面调和函数可把位移场的球形场和环形场一同表示出来,为地球各种动力学效应的统一研究提供了理论依据。同时还研究了在球坐标系下弹性应变张量与复数矢量球函数的一些关系,为地球弹性动力学方程的解算提供参考。     

p维随机向量置信区域求解通式

在分析一维观测量、二维和三维坐标点置信区间、区域的基础上,利用几个重要的数学分布,导出了线、面这一ｐ维随机向量的置信区域——ｐ维超空间误差椭球半径的计算公式,同时应用实例验证了该通式与常规公式的一致性。这不仅为ＧＩＳ中线、面的精度评定提供了一个指标,而且为任意ｐ维随机向量在不同置信度下、置信区间大小的确定提供了一个通用公式     

用化学平衡常数判断台湾岛东北部龟山岛附近海域海底热液活动形成自然硫的化学反应

由龟山岛热液气体推断几个可能化学反应方程式的存在,根据相关的假设条件,尽量接近于真实的龟山岛热液环境情况,通过计算、比较这些可能存在的化学反应在标况和龟山岛热液条件下的平衡常数,得出龟山岛热液活动区自然硫的形成可能反应式2H2S(g) O2(g)=2S(s) 2H2O(l)和CH4(g) SO2(g)=3S(s) 2H2O(l) CO2(g)起到了较大的作用。这与龟山岛热液活动所具有的水深浅,周围氧气含量高的事实以及采集的热液气体中含有大量CO2气体等情况十分一致。     

用支持向量机方法预报舟山沿海突发性冷空气大风

本文用舟山市1994～2003年的测风站资料统计了突发性冷空气大风的发生规律,是以中路冷空气为主,主要发生在11月到3月。通过t统计分析,认为与冷空气大风关系密切的物理量主要有各层风速、低层的温度梯度、地面的气压梯度等,因此主要从这些物理量中选取预报因子。用SVM方法建立预报模型,结果证明SVM方法确实适合小样本建模,有较好的推广能力。     

支持向量机方法应用于理想时间序列的预测研究

简要介绍了基于统计学习理论的支持向量机方法的基本思想和原理,利用该方法对33模Lorenz系统的理想混沌时间序列建立预测模型,并对在此基础上产生的非平稳时间序列进行预测试验研究。结果表明,支持向量机方法不仅对平稳过程有较好的预报能力,也可以适用于非平稳过程,对实际序列的预测有一定的启发意义。     

矢量地图同态加密域鲁棒水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景。本文针对云端地图水印系统,首次提出一种基于同态加密系统的矢量地图鲁棒水印方法。主要思想为：(1)将地图坐标基于坐标变换转换为相对坐标。然后,基于量化步长,将相对坐标量化成整数坐标。最后,对整数量化坐标基于同态加密系统进行加密,形成密文地图;(2)云端水印系统基于加密系统的同态特性,在密文地图中嵌入水印;(3)在接收端,数据用户解密含水印密文地图,并进行坐标逆变换,得到含水印明文地图。针对水印的不可见性及鲁棒性,本文做了一系列相关仿真实验。实验结果表明,本文提出的加密域水印算法具有很好的水印不可见性及鲁棒性,尤其对RST几何攻击具有很好的鲁棒性。     

支持向量机分类方法在天空云量预报中的应用

以2001年5月1日至2004年12月31日逐日武汉市地面、高空观测资料及欧洲中心24小时预报场等资料为基础,构建了不同的训练样本集,基于支持向量机方法进行了大量多因子的随机交叉验证,从而筛选出了包含最佳预报因子的训练样本集和相应的核参数g,建立了武汉市天空云量的预报模型。交叉验证结果表明预报模型是稳定性的、且具有较好的预报能力和推广应用能力。预报试验和实时预报的结果都显示出SVM方法对天空云量有一定的预报能力。     

云偏振遥感综述

云是指停留在大气层中的水滴或冰晶胶体的集合体,也是地球上庞大水循环产生的有形结果,在全球气候中扮演着重要的角色。偏振遥感对光的辐射强度、方向、相位以及偏振状态等波谱特性进行描述,丰富了观测信息量,提升了观测信息的维度。为了更好地了解偏振遥感云的优势,本文对国际上发射的POLDER、APS、DPC等标志性的偏振传感器的特征和云反演算法进展进行了总结,涉及到相关偏振载荷参数信息、云参量算法的介绍和产品等相关内容,并就经典偏振云参量算法做了详细的总结和评价。随着国际上后续偏振传感器快速增加,对未来偏振传感器的发展方向和相关算法进行了展望。