检索结果-南通市图书馆

不同海浪数值预报产品在渤海和黄海的预报水平评估

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海洋预报 2023年第4期40卷 10-21页

作者：李文博李锐王彬张薇高山侯乔琨孙雅文山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室山东青岛266100 自然资源部北海预报减灾中心山东青岛266100

选取欧洲中尺度天气预报中心、美国国家环境预报中心和自然资源部北海预报减灾中心2021年的海浪数值预报产品与渤海和黄海10个海洋观测浮标和5个海洋站观测的有效波高数据进行对比,评估3种产品对海浪有效波高的预报水平。结果表明:从整... 详细信息

选取欧洲中尺度天气预报中心、美国国家环境预报中心和自然资源部北海预报减灾中心2021年的海浪数值预报产品与渤海和黄海10个海洋观测浮标和5个海洋站观测的有效波高数据进行对比,评估3种产品对海浪有效波高的预报水平。结果表明:从整体来看,3种数值预报产品对24h2m以上有效波高的预报相对误差均不超过19%,欧洲中尺度天气预报中心的误差最低,但三者对于大浪过程的预报值整体偏低。通过分析不同月份、不同海域以及不同天气过程下有效波高的预报误差发现,3种产品在渤海和黄海中部的有效波高预报误差大于黄海北部,近岸的有效波高预报误差高于外海,欧洲中尺度天气预报中心对冷空气期间海浪预报效果较好,自然资源部北海预报减灾中心对温带气旋期间海浪的预报效果更好。

关键词：海浪预报第三代海浪模式均方根误差渤海黄海

CMA-GFS模式对东北半球环流形势预报能力的检验评估

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高原气象 2023年第2期42卷 483-494页

作者：祁春娟潘留杰陕西省气象台陕西西安710014

基于CMA全球模式(CMA-GFS)2019年10月至2020年12月逐日20:00(北京时)起报的数据,对东北半球高空气象要素预报进行检验评估,检验的要素包括500 hPa位势高度场和风场、850 hPa温度场和700 hPa相对湿度场。结果表明:(1)从模式预报效果的时... 详细信息

基于CMA全球模式(CMA-GFS)2019年10月至2020年12月逐日20:00(北京时)起报的数据,对东北半球高空气象要素预报进行检验评估,检验的要素包括500 hPa位势高度场和风场、850 hPa温度场和700 hPa相对湿度场。结果表明:(1)从模式预报效果的时间变化来看,预报效果有明显的季节变化,500 hPa位势高度和850 hPa温度的预报场和分析场的相似度在夏季最低,700 hPa相对湿度场的相似度在冬季最低;随着预报时效的增加,各要素的误差幅度在夏季最小。(2)从模式预报效果的空间变化来看,500 hPa位势高度场在东北半球大部分地区预报场与分析场具有较高相似度,且中高纬地区相对低纬地区更相似,预报误差的幅度则在低纬地区相对较小高纬地区相对较大,且预报偏差以大范围负偏差为主。相比而言,模式对东亚地区的位势高度及其梯度具有更高预报技巧。850 hPa温度场预报相似度和误差幅度与500 hPa位势高度场分布相似,预报偏差则主要表现为中高纬地区温度预报整体偏低,中低纬地区偏高。在预报前期(24~48 h),20°N以北的中高纬地区温度预报场与分析场相似度较高,均方根误差基本在2℃以内,预报效果较好。500 hPa纬向风场和经向风场预报相似度和误差幅度也具有随纬度增加而增大的特点,但对于纬向风场,模式在20°N-30°N存在一个明显的预报技巧高值带,对于经向风场,模式在20°N以南大部分地区预报效果较差。模式对700 hPa相对湿度场在24 h时效下具有一定预报效果,随着预报时效增加,对湿度场的预报只在北非至南亚一带存在一些参考价值。

关键词： CMA-GFS 检验异常相关系数均方根误差

基于小样本卷积神经网络的主动源P波初至拾取方法

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高校地质学报 2022年第3期28卷 414-423页

作者：于智瀚王涛孙鹏远王文闯郭振波南京大学地球科学与工程学院南京210023 中石油东方地球物理公司物探技术研究中心涿州072750

地震走时成像结果的准确性取决于初至到时的拾取精度,人工挑选初至效率低、成本高。前人研究表明深度学习可以应用于初至的自动拾取,然而传统的深度学习方法往往需要大量人工挑选的初至作为神经网络的训练集。文章利用U型卷积神经网络... 详细信息

地震走时成像结果的准确性取决于初至到时的拾取精度,人工挑选初至效率低、成本高。前人研究表明深度学习可以应用于初至的自动拾取,然而传统的深度学习方法往往需要大量人工挑选的初至作为神经网络的训练集。文章利用U型卷积神经网络拾取单炮多道P波初至,研究表明P波初至拾取的均方根误差会随着训练集数量的增加而减少。训练集分别采用35炮和597炮数据时,对应的均方根误差分别为11.4和6.5 ms。参考半监督学习中数据增强方法,选取适合主动源数据的增强方法(随机剪裁、随机擦除等)用于拓展训练集。结果显示,以人工拾取总数据量的5%(35炮)作为小样本并进行随机擦除数据增强后,实现了均方根误差在5.5 ms(约3个采样点)以内,比未经增强的误差减少51%。与前人的深度学习方法相比,本文应用的数据增强方法可以在小样本的情况下实现主动源地震初至的高精度拾取。

关键词：初至拾取深度学习 U-Net 小样本训练集数据增强均方根误差

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改进阈值函数的指纹图像去噪方法

哈尔滨理工大学学报 2022年第1期27卷 55-60页

作者：张兆茹邓彩霞岳欣华哈尔滨理工大学理学院哈尔滨150080

为了使指纹识别技术更加准确和识别效率更高,提出了改进的阈值函数对指纹图像进行去噪。首先针对指纹图像的特点,构造了一个改进的阈值函数,该阈值函数与传统软、硬阈值函数及某些现有改进阈值函数相比,具有很好的可调性,并且是处处可导... 详细信息

为了使指纹识别技术更加准确和识别效率更高,提出了改进的阈值函数对指纹图像进行去噪。首先针对指纹图像的特点,构造了一个改进的阈值函数,该阈值函数与传统软、硬阈值函数及某些现有改进阈值函数相比,具有很好的可调性,并且是处处可导的,其更好地逼近软阈值函数,且在阈值点处的图像更加光滑,在对图像去噪时能够更多的保留其上的真实信息,同时有效的滤除噪声。仿真实验表明,改进的阈值函数处理后的图像峰值信噪比和结构相似度高、均方根误差和扭曲程度小且相关系数大,能够更加接近于原图像,因此改进的阈值函数具有很好的应用价值。

关键词：阈值函数指纹图像去噪峰值信噪比结构相似度均方根误差

基于CART-SVR模型的混凝土抗压强度预测研究

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混凝土 2022年第8期 40-44页

作者：李杨刘庆华郭天添江苏科技大学计算机学院江苏镇江212100

为了提高混凝土抗压强度预测精度,根据影响因素与抗压强度的变化规律,提出了1种基于CART算法优化SVR回归算法的预测方法。SVR算法基于结构风险最小原理来提升泛化能力,由于惩罚因子人为设置,该因子设置过大会导致训练欠拟合,过小会导致... 详细信息

为了提高混凝土抗压强度预测精度,根据影响因素与抗压强度的变化规律,提出了1种基于CART算法优化SVR回归算法的预测方法。SVR算法基于结构风险最小原理来提升泛化能力,由于惩罚因子人为设置,该因子设置过大会导致训练欠拟合,过小会导致预测精度不足。主要改进是通过CART决策树中的剪枝算法生成一系列惩罚因子,进而交叉验证生成最优决策树,进行属性约简,剔除冗余信息,实现数据降维。使用CART-SVR模型与AB、AB-KNN、RF、GBM模型对比试验,均方根误差(RMSE)至少减少了6.7%,平均减少了40.1%。研究结果表明,该模型具有生成最优惩罚因子、优化SVR参数的优点,为实现混凝土抗压强度的高精度预测提供了新的思路。

关键词：混凝土抗压强度预测精度 CART算法 SVR回归算法惩罚因子均方根误差

基于频率不变性的改进MUSIC算法的DOA估计

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山西大学学报(自然科学版) 2022年第4期45卷 1030-1035页

作者：王敏张骄山西大学物理电子工程学院

针对传统的波达方向估计（DOA）精度较低的问题，文章提出了一种基于频率不变性的改进多重信号分类方法（Multiple Signal Classification,MUSIC）的算法。该算法利用均匀同心圆阵列先将阵列接收到的数据进行预处理，再使用本文中所提... 详细信息

针对传统的波达方向估计（DOA）精度较低的问题，文章提出了一种基于频率不变性的改进多重信号分类方法（Multiple Signal Classification,MUSIC）的算法。该算法利用均匀同心圆阵列先将阵列接收到的数据进行预处理，再使用本文中所提出的改进的MUSIC算法来估计波达方向。改进MUSIC算法是在传统MUSIC算法的原噪声子空间的基础上，依次向信号子空间多取一个特征向量，形成一系列的子空间，加入原来的空间谱估计公式当中，构成新的空间谱估计公式。仿真结果表明，使用改进的MUSIC算法得到的空间谱图的波峰值比传统MUSIC算法增大了85.47 dB，提高了系统的分辨率。

关键词：频率不变性改进MUSIC算法均方根误差波达方向估计噪声子空间

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基于杂波频谱统计的平台与目标速度估计方法

计算机仿真 2022年第7期39卷 8-12,21页

作者：黄晓红赵焱邓振淼华北理工大学人工智能学院河北唐山063200 华北理工大学电气工程学院河北唐山063200 厦门大学信息科学与技术学院福建厦门361001

针对雷达运动平台速度未知的情况下,二维目标检测算法会出现虚警现象导致雷达无法正常工作的问题,提出了一种基于杂波频谱统计的非平稳平台雷达与目标速度估计的方法,即线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFM... 详细信息

针对雷达运动平台速度未知的情况下,二维目标检测算法会出现虚警现象导致雷达无法正常工作的问题,提出了一种基于杂波频谱统计的非平稳平台雷达与目标速度估计的方法,即线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)毫米波雷达在非平稳运动平台下,通过恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)来提高目标检测性能的同时,对杂波频谱数据的特点进行分析、统计得到雷达运动平台和目标的速度,实验结果通过均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)来验证准确性,实验结果表明,上述算法在四种杂波背景复杂的场景下,对雷达运动平台速度估计的均方根误差平均为0.056m/s,对目标速度估计的均方根误差平均为0.073m/s,实验结果的准确性较高。

关键词：线性调频连续波非平稳平台杂波频谱分析均方根误差

基于ForGAN的高速电梯制动器失效预测方法

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机电工程 2023年第4期40卷 615-624页

作者：苏万斌陈伟刚易灿灿陈启锐嘉兴市特种设备检验检测院浙江嘉兴314050 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081

针对高速电梯制动器失效率及维护决策方面的研究目前仍存在明显的不足。为了解决目前高速电梯在制动器失效率预测上存在结果准确性和可靠性不足的问题,对高速电梯制动器失效模式和机理进行了分析,确定了影响制动器失效的主要原因和相关... 详细信息

针对高速电梯制动器失效率及维护决策方面的研究目前仍存在明显的不足。为了解决目前高速电梯在制动器失效率预测上存在结果准确性和可靠性不足的问题,对高速电梯制动器失效模式和机理进行了分析,确定了影响制动器失效的主要原因和相关参数,提出了一种经贝叶斯超参数优化后的预测性生成对抗网络(ForGAN)模型。首先,采集了高速电梯制动器工作性能数据,并对其进行了归一化处理;然后,利用主成分分析法进行了理论失效率计算,并采用了基于BO+ForGAN的模型对制动器失效率进行了预测和分析;最后,将所得结果与SVM、BiLSTM等传统预测模型所得结果进行了分析对比,并选取绝对误差、均方根误差、决定系数(R2)对上述各个预测结果的精度进行了评估。研究结果表明:基于BO+ForGAN模型的制动器失效率预测效果最好,泛化能力最高,能适应不同的实验工况,且贝叶斯超参数寻优算法能够找到一组最优的超参数。评估结果显示,高速电梯制动器失效率预测值的准确率达到了98.1%,从而验证了基于BO+ForGAN模型(方法)的有效性。

关键词：预测性生成对抗网络贝叶斯超参数优化传统预测模型均方根误差泛化能力失效率维护决策

基于人工蜂群优化支持向量机回归的隧道塌方风险预测

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科学技术与工程 2023年第9期23卷 3997-4003页

作者：赵雪顾伟红兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为预测隧道塌方风险等级,减少隧道塌方引起的灾害事故,建立基于人工蜂群(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机回归(support vector machine regression,SVR)隧道塌方风险预测模型。首先,从工程地质、水文气象、设计因素、施工因素... 详细信息

为预测隧道塌方风险等级,减少隧道塌方引起的灾害事故,建立基于人工蜂群(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机回归(support vector machine regression,SVR)隧道塌方风险预测模型。首先,从工程地质、水文气象、设计因素、施工因素4个方面综合考虑,遴选13个主要影响因素,建立隧道塌方风险指标体系;其次,引入人工蜂群算法优化SVR的核参数C和惩罚参数g,解决传统SVR稳定性低的缺陷,提高模型的精确度,为验证模型性能采用相关系数(R 2)、均方误差(mean squared error,MSE)、均方根误差(root mean squared error,RMSE)评价参数对比分析;最后,以新疆北部某供水工程为研究对象,对隧道塌方风险测试样本进行预测,分别将ABC-SVR、PSO-SVR、GA-SVR及SVR模型对比分析。研究结果表明:ABC-SVR预测结果为100%,PSO-SVR预测结果为83.3%,GA-SVR和SVR均为66.67%,ABC-SVR的预测结果与实际工程结果一致性更高,可为隧道塌方风险评估提供科学的决策依据。

关键词：隧道塌方人工蜂群算法支持向量机回归相关系数均方误差均方根误差