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变化环境下京津冀地区非一致性设计降水估计研究

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变化环境下京津冀地区非一致性设计降水估计研究

作者：鲁东阳河北工程大学

学位级别：硕士

城市排水基础设施对城市防洪减灾至关重要,其设计和规划标准主要依赖于传统的降水频率分析。在传统降水频率分析中的降水序列需要满足一致性假设,即降水序列是独立同分布的。但是,由于全球气候变化和人类活动影响使得一致性假设受到挑战... 详细信息

城市排水基础设施对城市防洪减灾至关重要,其设计和规划标准主要依赖于传统的降水频率分析。在传统降水频率分析中的降水序列需要满足一致性假设,即降水序列是独立同分布的。但是,由于全球气候变化和人类活动影响使得一致性假设受到挑战,传统的降水频率分析方法不再适用。继续使用传统方法得到的设计结果会增加工程运行风险或增加不必要的工程造价。变化环境下,需要对降水序列进行非一致性频率分析。在非一致性降水频率分析中,主要以基于时变矩法构建时变概率分布模型的方法应用最广。该方法假定降水序列服从的概率分布的统计参数会随时间或其他物理协变量变化,这就导致降水序列服从的概率分布每年都会发生变化,重现期和设计值不再是一一对应的关系。因此,在变化环境下,预测未来极端降水的概率分布变化以及估计符合工程实际的非一致性设计降水至关重要。本文基于时变矩法构建时变概率分布模型,通过预测协变量的方法推求未来极端降水概率分布的变化。并采用能够考虑工程设计寿命的设计年限平均值法估计非一致性设计降水。首先,基于不同的取样方法,对京津冀地区日尺度和小时尺度的极端降水进行取样,并采用不同的趋势检验方法进行趋势分析。然后,对有显著趋势变化的降水序列以时间和物理因子作为协变量构建非一致性模型,通过预测协变量的方法预测未来极端降水服从概率分布的变化。并采用设计年限平均值法估计非一致性设计降水。对无显著趋势变化的降水序列构建一致模型,采用传统方法估计设计降水。最后结合一致性和非一致性设计结果,得到了变化环境下更新的京津冀地区未来设计降水的空间分布以及修订后的降水强度-历时-频率曲线。论文的主要研究结论如下:（1）对京津冀地区不同的极端降水指标进行趋势分析。不同趋势检验方法下,京津冀地区大部分站点的日降水强度表现为显著或不显著的上升趋势。所有站点的极端降水天数表现为显著或不显著的下降趋势。大部分站点的极端降水贡献率、强降水量和年最大日降水表现出显著或不显著的下降趋势。极端降水阈值表现出上升或下降趋势的站点数大致相同。此外,并没有一个极端降水指标在不同趋势检验方法下得出完全一致的结果,但不同方法的差异均在3个站点左右。以超定量取样和年最大值取样得到降水序列,对于邯郸地区小时尺度的极端降水进行趋势分析。主要表现为,长历时降水呈下降趋势,随着历时缩短,趋势变化逐渐呈增加趋势。（2）变化环境下,对于京津冀地区表现出显著变化趋势的年最大日降水和强降水量两个极端降水指标构建非一致性模型,其模型效果要优于一致性模型效果。印证了趋势分析的结果,表明极端降水确实表现出非一致性特征。对变化环境下京津冀地区设计降水的空间分布进行更新后,未来50年京津冀地区年最大日降水和强降水量两个极端降水指标设计值的空间分布表现为东南高,西北低,且高设计值主要集中在东部、中南部和南部地区。与非一致性方法下京津冀地区设计降水的空间分布相比,一致性方法会高估京津冀东部和南部地区的设计降水。因此,继续使用一致性方法下的设计结果势必会增加不必要的工程造价,而非一致性方法下的京津冀地区设计降水空间分布符合极端降水表现出的趋势变化。（3）对于邯郸地区表现出显著趋势变化的小时尺度的极端降水构建非一致性模型,相较于时间为协变量,以具有物理意义的因子作为协变量的非一致性模型具有更好的效果,能够更好的描述极端降水的非一致性。对于短历时（1-18小时）极端降水来说,区域过程因子（城市化）是最好的协变量。对于长历时（24-48小时）极端降水来说,全球过程因子（ENSO）是最好的协变量。变化环境下,将以土地利用为表征的城市化因子作为协变量,通过预测城市化推求未来极端降水的概率分布变化,以此修订的考虑城市化影响的降水强度-历时-频率曲线符合极端降水的趋势变化。而一致性方法下的降水强度-历时-频率曲线会低估或高估某些历时的降水强度。（4）设计年限平均值法从可靠度的角度解决非一致性设计降水的估计问题,具有理论基础。而且,该方法能够考虑工程的设计寿命,所估计的工程设计寿命内的设计值与降水序列所表现出的趋势变化相符合。在变化环境下具有较好的应用前景。

关键词：非一致性降水频率分析时变概率分布模型极端降水协变量京津冀地区降水强度-历时-频率曲线

分位数回归和GAMLSS模型在非一致性洪水频率分析中的比较

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水利水电科技进展 2020年第5期40卷 48-54,75页

作者：李婧闫磊屈春来刘章君鲁东阳河北工程大学水利水电学院河北邯郸056000 江西省水利科学研究院江西南昌330029

为了探索分位数回归模型在非一致性频率分析中的适用性,分别采用分位数回归模型和GAMLSS模型对渭河流域以及珠江流域5个站点的年最大洪水序列进行非一致性频率分析。模型概率覆盖率定性分析结果显示,分位数回归模型拟合效果优于GAMLSS模... 详细信息

为了探索分位数回归模型在非一致性频率分析中的适用性,分别采用分位数回归模型和GAMLSS模型对渭河流域以及珠江流域5个站点的年最大洪水序列进行非一致性频率分析。模型概率覆盖率定性分析结果显示,分位数回归模型拟合效果优于GAMLSS模型;Filliben相关系数定量分析结果显示,GAMLSS模型拟合效果更好但优势不明显。综合分析可得,分位数回归模型的拟合优度整体优于GAMLSS模型。

关键词：洪水频率非一致性频率分析 GAMLSS模型分位数回归模型优度 Filliben相关系数

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有线电视机房技术维护研究

信息与电脑 2017年第16期29卷 34-35页

作者：鲁东阳陕西广电网络传媒(集团)延安分公司陕西延安716000

有线电视在当今传媒平台中扮演着重要的角色,大众通过这一方式获取生活、工作中的各种信息,因此,保障有线电视的有效传媒就成为了一项重要的工作。有线电视机房设备的常见故障决定着电视信号接收与传递的质量,所以需要进一步制定和完善... 详细信息

有线电视在当今传媒平台中扮演着重要的角色,大众通过这一方式获取生活、工作中的各种信息,因此,保障有线电视的有效传媒就成为了一项重要的工作。有线电视机房设备的常见故障决定着电视信号接收与传递的质量,所以需要进一步制定和完善管理、维护制度,提高对于信号流程的控制度,并做好维修检查工作等,从而提高有线电视传媒工作的质量,以满足大众获取信息的需求。基于此,探讨有线电视机房技术维护。

关键词：有线电视机房维护

高速铁路桥梁下地铁明挖车站基坑稳定性影响分析

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石油石化物资采购 2019年第30期 106-106,38页

作者：鲁东阳娄在明深圳地铁建设集团有限公司中国电建市政建设集团有限公司

本文以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际高速铁路桥梁为例,建立填海区基坑-隔离桩-桥桩的三维数值模型,探讨分区卸载、隔离桩、支护结构加强、钢支撑轴力伺服系统四种变形控制措施,综合自动化监测技术,使整个过程显性施工。结果表明... 详细信息

本文以深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际高速铁路桥梁为例,建立填海区基坑-隔离桩-桥桩的三维数值模型,探讨分区卸载、隔离桩、支护结构加强、钢支撑轴力伺服系统四种变形控制措施,综合自动化监测技术,使整个过程显性施工。结果表明:即使在填海区软弱淤泥地质条件下,车站基坑施工前,桥下采取隔离桩、支护结构加强及钢支撑轴力伺服系统等措施,完全可满足临近桥墩变形要求,满足车站基坑施工与高架桥变形的安全性。该结论对类似工程有一定的借鉴意义。

关键词：下穿施工既有高铁桥梁地铁车站明挖隔离桩钢支撑轴力伺服系统

基于粒子群算法的P-Ⅲ型分布极大似然估计研究

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中国农村水利水电 2022年第7期 128-131,139页

作者：雷庆文闫磊鲁东阳卜嘉骏罗云河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室河北邯郸056038

皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)在水文频率分析中被广泛应用。采用极大似然法(MLE)估计其分布参数时,由于计算复杂,在应用上受到了很大限制。通过将对数似然函数作为粒子群算法(PSO)的适应度函数,利用优化算法求解参数极大似然估计的数值解,即PSO... 详细信息

皮尔逊Ⅲ型分布(P-Ⅲ)在水文频率分析中被广泛应用。采用极大似然法(MLE)估计其分布参数时,由于计算复杂,在应用上受到了很大限制。通过将对数似然函数作为粒子群算法(PSO)的适应度函数,利用优化算法求解参数极大似然估计的数值解,即PSO-MLE算法,能够有效克服传统计算方法的缺陷。针对存在似然方程无解问题的困扰,提出了一种在粒子寻优过程中约束均值和位置参数的改进型极大似然算法。以渭河流域年降雨量的水文频率分析为例,对比其他参数估计方法的RMSE、AIC、Filliben相关系数的计算结果,可以表明PSO-MLE法有较好的实际应用价值;结合蒙特卡罗随机模拟分析结果,从统计角度证明了PSO-MLE法的参数估计结果具有更好的无偏性和有效性。

关键词：极大似然估计水文频率分析 P-Ⅲ型分布数值计算粒子群优化算法

基于多种趋势分析方法的京津冀地区极端降水趋势分析

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人民黄河 2022年第1期44卷 26-32页

作者：鲁东阳闫磊徐永新李婧徐丹姚瑞娟河北工程大学水利水电学院河北邯郸056000 西开普大学南非西开普开普敦7535

变化环境下我国极端降水事件频发,导致洪涝灾害加剧,严重影响社会经济的可持续发展。分析京津冀地区极端降水趋势,预测未来极端降水,更合理地开展降水频率分析,对合理配置水资源有重要意义。基于京津冀及周边地区25个气象站1960—2016... 详细信息

变化环境下我国极端降水事件频发,导致洪涝灾害加剧,严重影响社会经济的可持续发展。分析京津冀地区极端降水趋势,预测未来极端降水,更合理地开展降水频率分析,对合理配置水资源有重要意义。基于京津冀及周边地区25个气象站1960—2016年逐日降水数据,分别采用普通Mann⁃Kendall检验、预置白Mann⁃Kendall检验、去趋势预置白Mann⁃Kendall检验和改进的Mann⁃Kendall检验方法,选取7个极端降水指标对京津冀地区极端降水进行趋势分析。结果表明:京津冀日极端降水95%分位数表现为西北地区下降、东部邻渤海地区和南部地区上升的趋势;日降水强度表现为上升趋势;边界区域年降水量表现为上升趋势,内部呈下降趋势;其他指标呈显著或不显著的下降趋势。对4种方法所得结果进行对比,除年降水量外,各极端降水指标的检验结果均有不同程度的差别,预置白Mann⁃Kendall方法最为严格。

关键词：极端降水趋势分析非参数检验极端降水阈值京津冀

一种基于谱图SIFT的同源频谱监测数据判定方法

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计算机科学 2024年第S1期51卷 765-771页

作者：鲁东生龙华昆明理工大学昆明650100 云南省无线电监测中心昆明650100

随着各类无线电应用的普及,在一定空间范围内,超短波监测过程中的监测数据易受到非同源的同频或邻频信号的影响,仅依靠常规监测中的频谱数据是无法判定信号是否同源的,因而不同监测站点获得的数据缺乏关联性,数据分析结果可能产生误导,... 详细信息

随着各类无线电应用的普及,在一定空间范围内,超短波监测过程中的监测数据易受到非同源的同频或邻频信号的影响,仅依靠常规监测中的频谱数据是无法判定信号是否同源的,因而不同监测站点获得的数据缺乏关联性,数据分析结果可能产生误导,降低工作效率。依据人工监测的经验,尝试用计算机视觉等技术分析监测数据的频谱图和时频谱图,结合谱图特性引入角度阈值改进SIFT算法的特征点匹配模式,以适应无线电监测数据分析的需要,并提出以图像特征点检测匹配率为前提,利用卡帕值综合评价两种谱图同源判定结果一致性的方法。通过实验模拟和实例验证,两种谱图同源判定结果的卡帕值为0.7605,达到高度一致;同时,所提方法在实践过程中有提高工作效率的作用,具备操作可行性和实际意义。

关键词：无线电监测同源判定特征点匹配图像处理计算机视觉尺度不变特征转换

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提升光纤到户技术研究

数字技术与应用 2015年第2期33卷 126-126页

作者：鲁东阳陕西广电网络传媒(集团)延川支公司陕西延川717200

当今,通信产业已成为我国经济发展的主要支柱之—,社会对网络带宽有了巨大需求。自90年代初开始,网络业务由简单的窄带话音业务,发展到宽带的数据业务、视频业务;宽带接入网技术纷纷涌现。为了提升广电网络的稳定性,本文针对广电网络所... 详细信息

当今,通信产业已成为我国经济发展的主要支柱之—,社会对网络带宽有了巨大需求。自90年代初开始,网络业务由简单的窄带话音业务,发展到宽带的数据业务、视频业务;宽带接入网技术纷纷涌现。为了提升广电网络的稳定性,本文针对广电网络所存在的问题提出FTTH设计方案,并与实际网络改造案例进行对比。结果表明,该设计方案对提升广电网络的稳定性具有深远意义。[1]

关键词：光纤入户广电网络网络稳定性

节点域承载力对半刚性钢框架地震易损性影响研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第1期40卷 78-85页

作者：隋伟宁王鹏辉黄鲁东董峥沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的通过考察节点域承载力变化与地震易损性曲线间的关系,获得半刚性钢框架地震易损性曲线,量化节点域屈服承载力对半刚性钢框架地震易损性的影响。方法采用OpenSEES抗震分析软件建立以节点域承载力比为主要参数的半刚性钢框架模型,... 详细信息

目的通过考察节点域承载力变化与地震易损性曲线间的关系,获得半刚性钢框架地震易损性曲线,量化节点域屈服承载力对半刚性钢框架地震易损性的影响。方法采用OpenSEES抗震分析软件建立以节点域承载力比为主要参数的半刚性钢框架模型,通过地震需求分析和抗震能力分析,绘制不同节点域屈服承载力比(0.5~1.0)对应的半刚性钢框架地震易损性曲线。结果节点域屈服承载力比的取值为0.7时,半刚性钢框架地震易损性曲线在四种极限状态下均小于其他半刚性钢框架,且形成包络趋势。结论在水平地震作用下,允许节点域屈服,可显著降低钢框架的失效概率,结构的抗震性能也得到了明显改善;节点域屈服承载力比取0.7时,结构抗震性改善效果最显著。

关键词：节点域剪切变形易损性分析抗震性能弹塑性动力时程分析

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