基于信息流理论的因果分析在辨析大西洋多年代际振荡物理机制中的应用

大西洋多年代际振荡（AMO）是指发生在北大西洋的海表温度（SST）冷暖异常多年代际（50～80年）振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流（AMOC）及其对应的海洋动力过程（经向热量输运）的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫的产物,大气主导了海气间的热量交换进而影响AMO。弄清AMO和北大西洋海表热通量的因果关系是辨析AMO动力和热力驱动机制的关键。本文利用基于信息流理论的因果分析方法,研究了1880年以来观测的AMO与北大西洋海表热通量间的因果关系。结果表明,在多年代际尺度上,从AMO到海表热通量的信息流要远大于二者相反方向的信息流,这说明AMO是北大西洋海表热通量异常的因,海洋主导了海气间的热量交换。大气随机热力强迫机制无法解释AMO与热通量两者因果分析的结果。对泛大西洋地区的陆地气温和AMO指数进行分析,进一步表明由于海洋主导了海气热量交换,AMO的海温异常加热/冷却控制了绝大多数地区气温的多年代际变化。利用海温驱动的大气环流模式的模拟结果验证了AMO的海温异常对周边陆地气温强迫作用。本文的结果为辨析AMO的动力和热力驱动机制提供了新线索,进一步表明AMO并非是大气随机热力强迫的产物,海洋环流可能是AMO的主要驱动因子。     

基于赫尔默特方差分量估计的水准网平差方法研究

复杂地区水准网平差时传统定权方法存在不合理性。根据高差观测误差与地形起伏的关系,建立高差分类新标准,推导出各类高差观测值权的计算公式,并引入赫尔默特方差估计法来合理匹配各类高差观测值的权比关系,最后通过算例验证本文方法的优越性。     

利用多代卫星测高数据计算中国近海及邻域重力异常

为提高海洋重力场数据的精度和空间分辨率,联合Jason-1/2、T/P、Envisat、ERS-1/2、Geosat等多代卫星测高数据计算中国近海及邻域(0°~42°N,100°~140°E)2′×2′重力异常。对卫星测高数据分别进行共线处理和自交叉点平差,并以T/P卫星测高数据为基准进行多星数据联合平差,有效削弱了卫星测高数据的时变影响和不协调性;利用逆Vening-Meinesz公式计算重力异常,与船测重力相比,均方根误差为5.4 mgal。结果表明,通过引入高精度的卫星测高数据,结合多项平差处理手段,提高了海洋重力异常的计算精度。     

基于矢耳石形态的平鲉属鱼类鉴别及研究方法比较

分析了青岛胶州湾铠平鲉(Sebastes hubbsi)、花斑平鲉(Sebastes nigricans)和许氏平鲉(Sebastes schlegelii) 3种平鲉属鱼类的矢耳石形态特征,探究基于矢耳石形态鉴别3种鱼类的可行性.以8个耳石形状指标和37个椭圆傅里叶系数进行的单因素方差分析结果基本一致,显示铠平鲉与许氏平鲉的耳石形态差异最大,铠平鲉与花斑平鲉间差异最小.利用耳石形状指标、椭圆傅里叶系数、耳石形状指标与椭圆傅里叶系数相结合的方法,对3种鱼类的综合判别率均可达95%以上,判别分析散点图可明显将3种鱼类区分开.耳石长介于4~7 mm的3种鱼类小规格组与2龄及以上成鱼组耳石样本的判别结果一致,表明针对不同发育阶段平鲉属鱼类,基于耳石形态的种类鉴别均是可行的;仅使用椭圆傅里叶系数鉴别3种鱼类时综合判别率虽高达100%,但难以快速定位3种鱼类耳石形态间,在统计上差异显著而实际上微小的形状差异所在;而使用耳石形状指标和椭圆傅里叶系数联合判别,综合判别率亦高达99%,且能快速找出3种鱼类耳石在矩形趋近率、形态因子、面密度等的形态差异.研究表明,耳石形状指标和椭圆傅里叶分析联合判别是平鲉属鱼类种类鉴别及耳石形态差异分析的有效手段.     

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“误差理论与测量平差基础”教学系统设计与实现

为扩充教学内容、改善教学效果、辅助本课程的本科教学,提出了构建"误差理论与测量平差基础"的教学系统。结合目前笔者所在学校本课程本科教学的实际情况,论述了构建"误差理论与测量平差基础"教学系统的必要性;基于教学的主要内容、重点和难点,设计了教学系统的功能模块和系统界面;以Matlab环境下GPS网间接平差为例,阐述了该系统的实现方法、流程和应用。研究结果表明,该系统可加深学生对课堂理论知识的感性认识,充分发挥学生自主学习的主观能动性,提高实践能力。     

不确定性平差模型的平差准则与解算方法

在测量数据的获取过程中,经常存在着不确定性,它们影响着参数估计的可靠性。本文通过把不确定度作为参数融入函数模型,建立了不确定性平差模型。依据残差中不确定性传播规律,确定了残差最大不确定度达到最小的平差准则,利用迭代算法得到了不确定性平差模型的解算方法。通过实例分析了最小二乘平差、整体最小二乘平差和不确定性平差准则下最优解的不同特点,从另一个角度探讨了不确定性观测数据处理方法,推广了现有的误差理论。     

多普勒与伪码相位值结合的A-GPS快速定位算法研究

辅助全球定位系统通过蜂窝网基站提供给A-GPS接收机捕获辅助信息、辅助星历、时间与概略坐标,解决了微弱信号下的定位问题。从信号捕获到完成跟踪,解码导航电文需要经历相关锁定、相位锁定、比特同步、帧同步等过程,在信号很弱以至于无法实现帧同步、不能解调卫星TOW的情况下,常规定位算法无法实现定位。文中提出多普勒与伪码相位结合的A-GPS快速定位算法,利用伪码相位值进行伪距重构法消去整数毫秒伪距中隐含的公共误差,利用多普勒定位提供的初值保证初始位置和时间误差在0.5光毫秒以内,实现了粗时间、粗位置辅助下利用多普勒与伪码相位值的A-GPS快速定位。     

基于三维平差的基坑监测数据处理方法探讨

在基坑监测自由测站边角交会构网监测方法的基础上,提出基于全站仪观测数据的三维平差数据处理方法。通过结合工程实例,对监测数据进行精度分析,并比较三维平差与传统平差方法的计算结果,验证文中方法可满足二级基坑的监测精度要求,能准确、高效地监测基坑形变。     

线性回归参数的总体最小二乘估计新算法

将一元线性回归总体最小二乘平差模型展开后,以因变量和自变量改正数的平方和最小为约束条件,推导其总体最小二乘的迭代算法,并将模型扩展到多元线性回归,进一步得到线性回归模型的总体最小二乘算法。通过实例分析,证明算法的可行性和合理性。