基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测

随着大规模的风电并网,风电所具有的间歇性与随机性对电力系统的稳定性产生了很大的影响,风电功率预测成为当前解决该问题重要的方式之一.本文利用长短期记忆（LSTM）网络良好的时序记忆特性,将小波分解技术与LSTM深度网络结合,提出基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测模型.首先通过小波分解技术将原始时间序列进行平稳化处理,再建立各子序列样本的LSTM网络预测模型,借助最大似然估计法估计预测误差的高斯分布函数,最终实现对未来4 h时刻的风电功率概率区间预测.最后,采用中国东北某风电场数据对所提方法进行算例分析,结果表明,将小波分解与深度学习方法结合可以较好地提高预测的精度,提高概率预测的区间可靠性.     

飞机积冰预报算法对比及其集成预报模型研究

以人工增雨作业获取的飞机积冰实例资料为基础,利用WRF模式对51次飞机积冰过程进行数值模拟,对比分析了常用七种积冰预报算法对积冰潜势区和强度的预报效果,进而采用评分权重集成法建立了飞机积冰强度集成预报模型,并检验了其预报效果。结果表明:(1)假霜点温度经验法对2002年4月4日积冰个例的预报效果与实况一致,而其他积冰算法预报效果均与实况相差较大;(2)对51次飞机积冰预报效果进行统计检验发现,假霜点温度经验法的预报效果最好,积冰强度预报准确率为72.55%,其次是RAOB法,IC指数法和I积冰指数法次之,改进的IC指数法预报准确率最差,只有19.61%;(3)对比不同积冰算法建立的集成预报模型的预报效果发现,选用IC指数法、假霜点温度经验法、RAOB法进行集成预报时,预报准确率最高,且漏报率、偏弱率及偏强率均能控制在10%以内,比单一预报算法中的最高预报准确率提高了8%,且漏报率降低了4%,偏强率降低了8%。     

基于WRF模式的风电场短期风速集成预报方法研究

风能始源于大气的运动,具有很大的随机性和间歇性。风速预测是风电场风功率预测的基础,其准确性具有重要的意义。对于复杂地形条件下,风速的预报一直是各国研究的难点和重点。为了提高风电场短期风速预报的准确性,本研究采用多种边界层参数化方案来集成预报风速,将各单一边界层参数化方案预报的风速及相应的实测风速数据,应用随机森林算法建立集成预报模型,对风电场的短期风速进行集成预报研究。试验结果表明,采用集成预报风速方法,预报的风速误差相比于单一边界层参数化方案预报的风速误差明显减小,对研究区域的风速、风向等气象要素有着较好的模拟效果,能够有效提高风速预报的准确率。     

台风“摩羯”与“温比亚”环流中龙卷小尺度涡旋特征及可预警性分析

利用多普勒天气雷达探测资料,结合常规气象观测资料和天气实况及灾情调查,对2018年8月14日台风“摩羯”（1814）和8月19日台风“温比亚”（1818）产生龙卷的环境物理量及龙卷风暴强度结构特征进行了分析,对诱发龙卷和未诱发龙卷的小尺度气旋性涡旋特征进行了对比。结果表明：两次台风减弱低压东北象限是龙卷发生的关键区,低层高湿,强的低层垂直风切变和大的相对风暴螺旋度是关键物理量;龙卷出现时都伴有ΔV＞20.0 m·s-1的小尺度气旋性涡旋,且基本出现在2.0 km高度以下,但并不是所有这种低层小尺度气旋性涡旋都能诱发龙卷;以ΔV＞20.0 m·s-1为阈值,龙卷识别具有较高的命中率,识别准确率为31.8%,空报率为67.4%,漏报率为6.7%;约35.7%的龙卷没有识别时间提前量,半数龙卷几乎没有预警时间提前量。     

Synthetic information prediction system for crisis mine based on GIS

Reserves of some kinds of the crisis mines will be lack now or from now on, because of lacking seriously reserves of mineral resources and the crisis of exploring bases in support. So that it is urgent to predict, appraise, development and utilize the replaceable resources of the crisis mines. The mineral resources prediction software system of synthetic information is intelligent GIS which is used to quantitative prediction of large-scale synthetic information mineral target. It takes the geological body and the mineral resource body as a unit. And it analyzes the ore deposit genesis and metallotect, knows the spatial distribution laws of the ore deposit and ore body, and establish the prospecting model based on the concept of establishing the three-dimensional space of a mine. This paper will primarily discuss some important problems as follows: the secondary development of various kinds of data(including geology, geophysical prospecting, geochemical prospecting and remote sensing, etc); process synthetically and establish the synthetic information interpretative map base; correspond prospecting model with synthetic information of ore deposit; divided into statistical units of metallogenic information synthetic anomalies based on the synthetic information anomalies of ore control, then research the metallogenic information variable of unit synthetically and make quantitative prediction according to choose the quantitative prediction math model which is suitable to the demands of large-scale precision; at last, finish the target area optimization of ore deposit (body).     

多因子和多尺度合成中国夏季降水预测模型及预报试验

根据青藏高原60个站平均的月积雪深度、热带太平洋Nino 3区月海温和中国160个站月降水量等资料,用小波变换和相关分析,分析了1958～1998年秋冬季青藏高原异常雪盖与El Nino-南方涛动(ENSO)的关系、多时间尺度变化的特征及其与中国夏季降水的相关型式.并取青藏高原积雪和Nino 3区海温的年际变化、年代际变化和线性趋势三种不同时间尺度的小波分量作为预报因子,对我国夏季降水距平作线性回归,建立了相应的预测模型.最后,利用1999～2002年的独立资料进行了预报试验,并在2003年和2004年应用于实际预报.研究表明,青藏高原雪盖与ENSO这两个物理因子彼此具有一定的独立性.它们都是多时间尺度现象,并与中国夏季降水有较好的关系.在不同时间尺度上不仅有不同的相关型式,而且相对贡献也有变化.回归预测模型的拟合情况和预报试验表明,综合考虑前期秋冬季青藏高原雪盖和ENSO这两个物理因子的年际变化、年代际变化和线性趋势作为预报因子建立的预测我国夏季降水距平分布的模型,有一定的预报能力.     

FLOOD MODELLING WITH GIS-DERIVED DISTRIBUTED UNIT HYDROGRAPHS

The concept of a spatially distributed unit hydrograph is based on the fact that the unit hydrograph can be derived from the time–area curve of a watershed by the S-curve method. The time–area diagram is a graph of cumulative drainage area contributing to discharge at the watershed outlet within a specified time of travel. Accurate determination of the time–area diagram is made possible by using a GIS. The GIS is used to describe the connectivity of the links in the watershed flow network and to calculate distances and travel times to the watershed outlet for various points within the watershed. Overland flow travel times are calculated by the kinematic wave equation for time to equilibrium; channel flow times are based on the Manning and continuity equations. To account for channel storage, travel times for channel reaches are increased by a percentage depending on the channel reach length and geometry. With GIS capability for rainfall mapping, the assumption of a uniform spatial rainfall distribution is no longer necessary; hence the term, spatially distributed unit hydrograph. An example of the application for the Waiparous Creek in the Alberta Foothills is given. IDRISI is used to develop a simple digital elevation model of the 229 km² watershed, using 1 km × 1 km grid cells. A grid of flow directions is developed and used to create an equivalent channel network. Excess rainfall for each 1 km × 1 km cell is individually computed by the Soil Conservation Service (SCS) runoff curve method and routed through the equivalent channel network to obtain the time–area curve. The derived unit hydrograph gave excellent results in simulating an observed flood hydrograph. The distributed unit hydrograph is no longer a lumped model, since it accounts for internal distribution of rainfall and runoff. It is derived for a watershed without the need for observed rainfall and discharge data, because it is essentially a geomorphoclimatic approach. As such, it allows the derivation of watershed responses (hydrographs) to inputs of various magnitudes, thus eliminating the assumption of proportionality of input and output if needed. The superposition of outputs is retained in simulating flood hydrographs by convolution, since it has been shown that some non-linear systems satisfy the principle of superposition. The distributed unit hydrograph appears to be a very promising rainfall runoff model based on GIS technology.     

新疆乌什6.2级地震的中期预测

介绍了利用地倾斜资料和中国地壳运动网络工程GPS复测资料对新疆地区震情进行跟踪研究的基本依据、方法和过程,对2005年2月15日发生的乌什Ms6.2地震给出了较好的年度预测意见。     

道路侵蚀研究进展

道路建设的加速会引发道路侵蚀的加剧, 继而对生态环境产生很大的压力, 为了减轻或控 制道路侵蚀, 必须了解道路侵蚀的特征, 找出有效的防治措施。道路建设是对当地地形的改造, 开 挖以及填埋等扰动活动, 会在原来地貌上形成不同的微地形, 它们各有特点, 形成不同的侵蚀特 征。不同的道路部位侵蚀机理和侵蚀过程差别很大, 现有研究对各个部位的侵蚀强度进行了比 较, 但结果并不一致。与其他用地相比, 道路用地显著的改变了土壤的物理水文性质, 加速了产流 产沙过程。尤其对一个流域而言, 道路的线性特征使其成为汇流引流的重要途径, 直接影响着流 域的行洪泄洪, 而在这方面的研究较少。道路侵蚀预报仍然集中在经验统计模型的研究上, 由于 经验模型固有的弊端, 不能明确反映侵蚀的机理, 物理模型的研究更加迫切, 尤其结合已有的农 地侵蚀的过程模型更是加强的重点。道路侵蚀的防治措施主要包括工程措施, 生物措施以及两者 的组合, 其水保效益都比较明显, 但也往往受到当地自然环境和经济条件的限制。本文总结了国 内外道路侵蚀研究成果, 结合存在的问题指出了今后加强研究的重点, 对理解道路侵蚀机理, 开 展道路侵蚀防治具有一定的指导意义。     

基于模糊综合评判的动态路径行程时间预测模型

针对城市交通路网的复杂性和不确定性,提出一种基于模糊综合评判的动态行程时间预测模型,将总行程时间分为行驶时间和交通延误时间两部分,分别介绍这两部分时间的预测模型,并利用该模型对一组模拟道路信息和路况信息进行实际预测,对预测结果进行比较和分析。研究表明该模型算法简捷实用,预测结果精度较高。