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基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法研究

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基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法研究

作者：姚锦松南京信息工程大学

学位级别：硕士

地面气象观测资料同化技术是提高数值天气预报准确性的重要方法,而对地面气象观测资料进行同化的前提是对地面气象观测资料进行有效的质量控制。由于我国地形地貌复杂、气候多变、自动气象站点分布不均等情况,地面气象观测资料只有较少... 详细信息

地面气象观测资料同化技术是提高数值天气预报准确性的重要方法,而对地面气象观测资料进行同化的前提是对地面气象观测资料进行有效的质量控制。由于我国地形地貌复杂、气候多变、自动气象站点分布不均等情况,地面气象观测资料只有较少的一部分进入了同化系统,而常规的质量控制方法难以满足气象业务需求。鉴于此,本文在对地面气温观测资料进行时空分布特征分析的基础上,针对不同情况构建基于空间维度分析的地面气温观测资料质量控制方法,具体内容如下:（1）针对地形平坦、站点分布密集区域,考虑到空间自动气象站点气温观测数据具有明显的相关性,提出了一种基于移动曲面拟合的地面气温资料质量控制方法（Mobile Surface Fitting,MSF）。首先计算各参考站与目标站的欧氏距离作为参考站权值,然后用移动曲面拟合算法拟合相关性曲面,计算目标站气温数据,对比真实数据进行质量控制。用该方法对我国25个自动气象站点2011年日均温数据进行质量控制分析,并与传统的空间质量控制方法IDW和SRT进行对比。实验结果表明,MSF方法相比IDW和SRT具有更好的预测性和检错性,能够有效地用于观测站气温数据插补和检测。（2）针对地形地貌复杂区域,考虑到MSF算法稳定性和准确性不高的问题,提出了一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温资料质量控制方法（Cosine and Mobile Surface Fitting,COS＿MSF）。利用余弦值和均方根误差分析邻近站点和目标站点的相关性,选取相关性较高的邻近站作为参考站点,阈值的选取通过遗传算法进行优化分析,并将MSF方法中的欧氏距离权值法进行改进,利用余弦值和均方根误差值对参考站赋权。实验结果表明,COS＿MSF算法相对MSF算法在准确性和稳定性上有明显提高。（3）针对站点较为稀疏的西部和东北地区,由于观测数据较少,空间相关性相对较低,提出一种基于特征多项式和岭回归的地面气温资料质量控制方法（Characteristic Polynomial and Ridge Regression,CP＿RR）。通过特征多项式对原参考站气温数据进行升维,增加数据样本,并且进行无量纲化处理,最后利用岭回归模型拟合目标站点气温数据。实验结果表明,CP＿RR算法在站点稀疏区域的检错性能相对其他几种方法优势明显,同时在东部沿海等区域也具有较好的质量控制效果。

关键词：地面气温观测资料质量控制移动曲面拟合余弦相似度岭回归

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高铁沿线大风预测技术研究

铁道科学与工程学报 2021年第3期18卷 615-622页

作者：金曈宇叶小岭熊雄巩灿灿姚锦松南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

风速预测是风致灾害预警的关键技术。针对高铁大风预测中延迟性和误报的问题,提出一种基于完整集合经验模态分解(CEEMDAN)和长短期记忆神经网络(LSTM)的组合预测模型对高铁沿线风速进行预测。为了减少预测模型的复杂度和提高模型预测精... 详细信息

风速预测是风致灾害预警的关键技术。针对高铁大风预测中延迟性和误报的问题,提出一种基于完整集合经验模态分解(CEEMDAN)和长短期记忆神经网络(LSTM)的组合预测模型对高铁沿线风速进行预测。为了减少预测模型的复杂度和提高模型预测精度,原始风速数据用CEEMDAN分解并利用样本熵(SE)理论将分解出的分量按照样本熵近似值重组成趋势、细节、随机三分量后用长短期记忆神经网络建立预测模型。以高铁沿线某段风速气象数据为例,实验结果表明,与其他预测方法相比,本方法可有效降低预测延迟性和提高预测精度,准确追踪风速的波动性和非线性非平稳的变化,性能更加优越。在高速铁路沿线大风预测中能够发挥良好的适用性,减少大风预警的误报或不报等情况的发生。

关键词：铁路大风预测样本熵完整集合经验模态分解长短期记忆神经网络

基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温质量控制算法

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中国科技论文 2020年第5期15卷 577-584,592页

作者：叶小岭姚锦松熊雄巩灿灿金瞳宇南京信息工程大学自动化学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

针对传统地面气温质量控制算法在选取参考站和赋权时大多采用与目标站的欧式距离来判断与目标站的相关性程度,易导致最终质量控制结果精确度低且不稳定的问题,提出一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温资料质量控制(MSF-COS-RMSE... 详细信息

针对传统地面气温质量控制算法在选取参考站和赋权时大多采用与目标站的欧式距离来判断与目标站的相关性程度,易导致最终质量控制结果精确度低且不稳定的问题,提出一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温资料质量控制(MSF-COS-RMSE,MCR)算法。通过引入余弦相似度函数和均方根误差(root mean square error,RMSE)分析邻近站与目标站观测数据相关性,并使用余弦值与RMSE值对各参考站进行赋权,结合移动曲面拟合(moving surface fitting,MSF)算法拟合空间相关性曲面,求取目标站气温估计值。利用所提MCR算法对国家气象中心提供的8个地面观测站2014年日均温观测数据进行质量控制分析,并与反距离加权(inverse distance weighting,IDW)算法、空间相关性及B样条曲面拟合(spatial correlation and B-spline surface fitting,BSF)算法、MSF算法以及空间观测差异的地面气温资料质量控制(spatial observation diversity fitting,SDF)算法进行对比,实验结果表明:MCR算法的质量控制效果优于IDW算法、BSF算法、MSF算法及SDF算法,能有效地标记出气温观测数据中的可疑值,具有稳定性高、适应性强的特点。

关键词：余弦相似度移动曲面拟合均方根误差地面气温质量控制

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高铁沿线某区段最大风速时空分布特征分析

重庆理工大学学报（自然科学） 2021年第5期35卷 177-184页

作者：巩灿灿叶小岭熊雄姚锦松金瞳宇陈昕南京信息工程大学自动化学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

为分析高铁沿线某区段最大风速时空分布特征,以距离研究区段最近的两个气象站2006—2015年的日最大风数据为基础,利用计算流体力学(CFD)模式Meteodyn WT计算出研究区段每公里间隔的23个模拟站点处10年的日最大风数据。通过统计分析和经... 详细信息

为分析高铁沿线某区段最大风速时空分布特征,以距离研究区段最近的两个气象站2006—2015年的日最大风数据为基础,利用计算流体力学(CFD)模式Meteodyn WT计算出研究区段每公里间隔的23个模拟站点处10年的日最大风数据。通过统计分析和经验正交分解(EOF),对获得的23个模拟站点的最大风速进行时空分布特征分析。研究结果表明:该区段最大风速场的空间分布有2种典型模态:全局一致性和东西反向性;2种模态又划分为4种分布类型:全年风速偏大,全年风速偏小,东大西小以及西大东小。其中,全年风速偏大的季节有17个,全年风速偏小的季节有16个,东大西小的季节有4个,西大东小的季节有3个。分布类型表明:春夏季是高铁沿线大风容易出现的季节,且高铁沿线东部区段的风速比西部区段大。

关键词：高速铁路最大风速时空分布高铁气象经验正交分解

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数字经济对区域经济高质量发展的影响研究

数字经济对区域经济高质量发展的影响研究

作者：姚锦雯哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

党的二十大报告指出,经济高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。我国数字经济发展迅猛,一些关键核心数字技术在不断进步和革新,从而带动社会经济形态由消费互联网时代快速向产业互联网时代演进。数字经济的崛起为我国经... 详细信息

党的二十大报告指出,经济高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。我国数字经济发展迅猛,一些关键核心数字技术在不断进步和革新,从而带动社会经济形态由消费互联网时代快速向产业互联网时代演进。数字经济的崛起为我国经济发展提供重要机遇,成为经济稳定、加速和倍增的关键力量。然而我国区域经济发展的增速逐渐放缓且发展动力明显不足,急需通过发展数字经济提高资源利用效率、改进传统产业结构,从而为区域经济发展注入新动能。因此,深入探讨数字经济在驱动区域经济高质量发展中所发挥的能动作用,理解其背后运行机制及影响因素,探索数字经济驱动区域经济实现高质量发展新路径,对于实现我国经济高质量、高效率、协调发展具有重要意义。本文在系统梳理国内外关于数字经济与区域经济高质量发展研究文献的基础上,对数字经济及经济高质量发展的基本概念、核心内容以及理论基础进行系统阐释。基于相关理论基础,结合定性分析法、比较分析法等多种研究方法,深入分析数字经济与区域经济高质量发展之间存在的影响效应与作用机制。同时选取科学指标,测度我国各省域2013-2021年数字经济发展水平和区域经济高质量发展水平,针对测度结果进行统计分析,以揭示其变化趋势和演进特征。在测度结果基础上,建立固定效应、中介效应以及门槛效应模型,引入政府干预程度、城镇化率以及人力资本投入等控制变量,对两者之间的影响效应进行实证检验。研究结果表示:在2013-2021年间,我国数字经济发展水平总体向好,各地区数字化程度显著提升,但区域间差异依旧明显。从实证结果可观察到,我国各省域的数字经济在推进区域经济高质量发展方面发挥了显著且积极的作用,在考虑了内生性、稳健性等关键因素之后结论仍成立。这种促进作用存在明显的异质性,主要体现在中部地区,东部及西部地区效果并不明显。在中介效应分析过程中,发现数字经济通过促进产业结构合理化及产业结构高级化间接促进区域经济高质量发展。在非线性效应分析中,存在单门槛效应,发展初期人才集聚和政府支持在数字经济促进区域经济高质量发展过程中发挥着积极的促进作用,而人才集聚和政府支持的水平突破一定阈值后,这种促进作用会相对减弱。最后,根据实证研究结果提出有针对性的政策建议,为地方政府合理发展数字经济推动区域经济高质量的发展提供有益的参考。

关键词：数字经济经济高质量发展产业结构中介效应

基于泛在电力物联网理念的电力工作现场安全远程稽查系统建设与应用

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四川电力技术 2020年第1期43卷 77-81页

作者：姚锦松周伟绩印欣刘博文石河子大学机电学院新疆石河子832003 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011

当前电网快速发展,大量施工现场施工人员达上千人,电力施工现场的增多,安全管控压力剧增,传统的依靠人力的监察安全管控模式已不能适应和满足新要求。基于通信技术的发展和在电力行业的深度应用,提出了一种基于泛在物联网理念下的电力... 详细信息

当前电网快速发展,大量施工现场施工人员达上千人,电力施工现场的增多,安全管控压力剧增,传统的依靠人力的监察安全管控模式已不能适应和满足新要求。基于通信技术的发展和在电力行业的深度应用,提出了一种基于泛在物联网理念下的电力施工现场安全稽查新模式,基于“云-管-边-场-端”架构,采用4G专网物联网卡的便携式移动终端,搭建安全稽查远程平台,建立了新型监控分析系统。通过视频信息的监视,实现实时违章稽查监管,通过视频信息数据库的建立和数云融合的物联数据分析,实现自动违章判别及到岗到位履职分析,有效解决稽查人力不足、无法现场全覆盖等问题,有效提升了生产作业现场感知能力、监控能力及源头安全管控治理能力,实现了安全生产工作智能化统计及辅助决策。

关键词：泛在电力物联网安全稽查数云融合智能分析安全管控

分时电价政策下可时移性电采暖负荷经济性分析

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山东电力技术 2021年第3期48卷 6-10页

作者：赵忠啟常喜强孙开宁樊茂姚锦松新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 石河子大学机电学院新疆石河子832003

随着环境污染和能源短缺问题的日益加重,北方地区在供暖季开始开展清洁能源替代,电采暖相较于传统的煤采暖更加环保,煤改电工程得到推广。基于此,介绍电采暖的种类、运行特性及分时电价政策。同时,考虑用户运行费用、供暖企业征地初投... 详细信息

随着环境污染和能源短缺问题的日益加重,北方地区在供暖季开始开展清洁能源替代,电采暖相较于传统的煤采暖更加环保,煤改电工程得到推广。基于此,介绍电采暖的种类、运行特性及分时电价政策。同时,考虑用户运行费用、供暖企业征地初投资费用及燃煤费用、政府采暖污染物治理费用,以费用年值作为评价指标,多能转换、能源高效利用等作为辅助指标,建立了电采暖系统经济性模型及评估方法。以新疆某地区为例,分析了分时电价政策对于电采暖这种典型的可时移性负荷的经济效益。算例结果表明,分时电价政策下的电采暖更具有灵活性和经济性,有利于消纳大量的弃风弃光电量,从而促进清洁能源的利用问题,减少化石能源利用和污染问题。

关键词：电采暖分时电价费用年值经济性

基于多粒度图与注意力机制的半监督短文本分类

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计算机工程 2024年第5期50卷 83-90页

作者：游奔李晓红姚锦冯绍杰西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070

短文本语义稀疏模糊、蕴含信息不足、表达不规则等缺陷给短文本分类任务带来了极大的挑战,且现有短文本分类方法通常忽略词项间的交互信息,不能充分挖掘隐含的语义信息,导致分类效率低下。针对上述问题,提出一种基于多粒度图与注意力机... 详细信息

短文本语义稀疏模糊、蕴含信息不足、表达不规则等缺陷给短文本分类任务带来了极大的挑战,且现有短文本分类方法通常忽略词项间的交互信息,不能充分挖掘隐含的语义信息,导致分类效率低下。针对上述问题,提出一种基于多粒度图与注意力机制的半监督短文本分类模型MgGAt。该模型在词粒度和文本粒度基础上构建2种类型的图,通过充分挖掘语义信息完成分类任务。首先构建词级图,捕获词嵌入,进而学习得到文本特征表示。在词级图上引入跳内注意力和跳间注意力,从多种语义角度有效提取词项间隐含的高阶信息,捕获语义丰富的词嵌入。同时依据词级子图的特点设计池化策略,聚合词嵌入,学习文本表征。其次构建文本级图,借助部分已知的标签信息,利用图神经网络的优势,在图上执行标签传播和推理,完成半监督短文本分类任务。在4个公开数据集上的实验结果表明,与基线模型相比,MgGAt模型的短文本分类精确率平均提升了1.18个百分点,F1值平均提升了1.37个百分点,具有更好的分类性能。

关键词：短文本分类半监督分类图神经网络注意力机制多粒度图

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采取电采暖方式消纳清洁能源的综合效能分析

四川电力技术 2020年第2期43卷 17-20,73页

作者：姚锦松常喜强于冰郭小龙徐吉智刘博文石河子大学机电学院新疆石河子832003 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047

随着清洁能源大量广泛开发利用,受各种因素的影响,清洁能源弃电严重,特别是北方冬季采暖季节,受供热机组供热的约束,供热火电机组占用了清洁能源消纳的空间,采用电采暖方式一方面减少供热机组约束,扩大消纳清洁能源空间;另一方面也提高... 详细信息

随着清洁能源大量广泛开发利用,受各种因素的影响,清洁能源弃电严重,特别是北方冬季采暖季节,受供热机组供热的约束,供热火电机组占用了清洁能源消纳的空间,采用电采暖方式一方面减少供热机组约束,扩大消纳清洁能源空间;另一方面也提高环境保护能力。但采用电采暖方式,属于二次能源再利用,存在多方面因素的效能评估。针对城市电网电采暖供电方式,开展了电采暖与燃煤(燃气)采暖的技术经济比较,对采用电采暖可行的几种方式也进行了分析,提出了采用电采暖方式需关注的方面,对电采暖的推广和提升城市清洁化水平提供借鉴意义。

关键词：电采暖电能替代清洁消纳综合效能