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基于序贯高斯模拟的日最低气温空间不确定性评估

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应用生态学报 2014年第1期25卷 117-124页

作者：张国峰瞿明凯成兆金陈汇林海南省气象科学研究所/南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 中国科学院南京土壤研究所/土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 日照市气象局山东日照276826

明确日最低气温对于评估低温对作物的危害、指导人们及时采取补救措施、保障粮食安全具有重要意义.克里格是近地面温度场插值的主流方法,但其平滑效应会导致低值区域被过高估计而高值区域被过低估计.对2011年12月12日冷空气影响下的海... 详细信息

明确日最低气温对于评估低温对作物的危害、指导人们及时采取补救措施、保障粮食安全具有重要意义.克里格是近地面温度场插值的主流方法,但其平滑效应会导致低值区域被过高估计而高值区域被过低估计.对2011年12月12日冷空气影响下的海南岛日最低气温,采用交叉验证法评估了普通克里格和带漂移的克里格两种插值法的预测精度;并对克里格插值法和序贯高斯模拟法产生的当日海南岛最低气温的空间分布进行对比分析.结果表明:带漂移克里格法的预测精度(r=0.86)并不显著优于普通克里格法(r=0.86);序贯高斯模拟能产生多个等概率的符合数据整体分布和方差函数的模拟结果,模拟结果克服了克里格插值的平滑效应,能够比克里格插值更加真实地反映当日最低气温的空间分布;在低温区域,气温变化小,序贯高斯模拟结果的条件方差小于普通克里格方差;潜在寒害区的空间不确定性能够通过多个序贯高斯模拟实现并加以量化.序贯高斯模拟在低温导致农业气象灾害的评估中具有较高的应用价值.

关键词：日最低气温寒害序贯高斯模拟普通克里格空间不确定性

非饱和土壤渗透系数空间不确定性对溶质运移的影响

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环境工程学报 2015年第3期9卷 1471-1476页

作者：李世峰白顺果王月影王彩侠李世华中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 河北农业大学城乡建设学院保定071000 中国环境科学研究院北京100012 北京东方畅想建筑设计有限公司北京100083 内蒙古乌海市农牧业局乌海016000

包气带渗透系数的不确定性是影响非饱和带溶质运移的主要因素。应用贝叶斯方法对非饱和土壤渗透系数进行前处理,使用Monte-Carlo方法模拟其空间不确定性,并通过HYDRUS-1D模型对溶质运移进行数值模拟,研究包气带渗透系数的空间不确定性... 详细信息

包气带渗透系数的不确定性是影响非饱和带溶质运移的主要因素。应用贝叶斯方法对非饱和土壤渗透系数进行前处理,使用Monte-Carlo方法模拟其空间不确定性,并通过HYDRUS-1D模型对溶质运移进行数值模拟,研究包气带渗透系数的空间不确定性对溶质运移的影响。结果表明,由于包气带渗透性的不确定性使得溶质浓度分布呈现明显的不确定性,包气带内不同点的浓度值相差很大。与忽略包气带土性参数空间不确定性的模拟结果相对比,考虑包气带渗透系数不确定性的模拟结果与实际情况更加接近,更具合理性和科学性。同时,根据模拟结果,对实际工作中进行地下水数值模拟时溶质初始浓度输入值的确定提出相应建议。

关键词：空间不确定性包气带溶质运移数值模拟

张家港土壤表层铜含量空间预测的不确定性评价研究

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土壤学报 2007年第6期44卷 974-981页

作者：赵永存黄标孙维侠邵学新王志刚土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

定量土壤重金属含量空间分布预测结果的不确定性对于控制土壤空间数据的应用风险具有重要意义。采用序贯指示模拟方法对张家港土壤表层（0～15cm）Cu含量的空间不确定性进行了定量评价。结果表明，张家港东部的集约农业区及中北部的冶... 详细信息

定量土壤重金属含量空间分布预测结果的不确定性对于控制土壤空间数据的应用风险具有重要意义。采用序贯指示模拟方法对张家港土壤表层（0～15cm）Cu含量的空间不确定性进行了定量评价。结果表明，张家港东部的集约农业区及中北部的冶金和电子类企业聚集区土壤表层Cu含量较高，其空间预测的波动性也较大，而该市南部土壤Cu含量较低，空间表达的波动性也较小；序贯指示模拟的模拟实现图像没有平滑效应，当给定一个Cu含量阈值时，序贯指示模拟可以定量任-空间位置Cu含量大于该阈值的概率，同时序贯指示模拟也可以评价描绘Cu含量大于该阈值的区域的空间不确定性。

关键词：土壤制图空间不确定性随机模拟

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GIS图上地理区域空间不确定性的分析

遥感学报 2002年第1期6卷 45-49页

作者：刘文宝邓敏山东科技大学地球科学系武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

区域是GIS空间分析的基本单元。它是环境科学、土壤科学等领域中广泛存在的一类地理实体。这类实体抽象概括为GIS中空间目标时不可避免地带有模糊性。利用模糊集这个强有力的数学工具 ,首先基于场模型提出了表达GIS中模糊区域目标的方... 详细信息

区域是GIS空间分析的基本单元。它是环境科学、土壤科学等领域中广泛存在的一类地理实体。这类实体抽象概括为GIS中空间目标时不可避免地带有模糊性。利用模糊集这个强有力的数学工具 ,首先基于场模型提出了表达GIS中模糊区域目标的方法 ,分析了其空间不确定性。继而 ,建立了模糊区域的形态描述模式 ,即模糊区域边界、内部和外部 ,并指出了Cohn给出的定义中的不足。在此基础上 ,对Egenhofer提出的九元组进行了扩展 ,构建了适合于描述确定和模糊区域目标间拓扑空间关系的模型。

关键词：模糊区域空间不确定性拓扑关系 GIS 地理区域空域

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DEM分形模拟及其空间不确定性分析

河南大学学报（自然科学版） 2008年第6期38卷 589-592页

作者：姚静李爽河南大学中澳地理信息分析与应用研究所河南开封475004 河南大学环境与规划学院河南开封475004

本文以分形几何为工具,对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地.通过对分形几何参数与模拟生... 详细信息

本文以分形几何为工具,对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地.通过对分形几何参数与模拟生成数字地形表面的统计学特征进行分析表明,基于分形的地形模拟符合地理空间要素的空间自相关性、空间分布的二阶平稳性等特征.在分形模拟地形的基础上,探讨了分形参数与地表空间高程数据场的空间分布相关性、空间不确定性及其空间结构特征.

关键词：地理空间数据空间不确定性 DEM 分形几何

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DEM分形模拟及其空间不确定性分析

DEM分形模拟及其空间不确定性分析

视觉导引可移动机器人中的空间不确定性的表示和推理

《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛

作者：姚静李爽河南大学环境与规划学院/中澳地理信息分析与应用研究所

本文以分形几何为工具对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地。论文对分形几何参数与模拟生... 详细信息

本文以分形几何为工具对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地。论文对分形几何参数与模拟生成数字地形表面的统计学特征进行分析,表明基于分形的地形模拟符合地理空间要素的空间自相关性、空间分布的二阶平稳性等特征。在分形模拟地形的基础上,论文探讨了分形参数与地表空间高程数据场的空间分布相关性、空间不确定性及其空间结构特征。

关键词：地理空间数据空间不确定性 DEM 分形几何

来源： cnki会议评论

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自动化学报 1992年第1期18卷 39-46页

作者：徐光祐郭进清华大学计算机系北京100084

本文通过对视觉导引可移动机器人建模、导航和规划中涉及的空间不确定性问题的研究,提出了一套系统的空间不确定性的表示和推理方法。

关键词：机器人空间不确定性机器视觉

多尺度落叶松人工林地上生物量估测及其不确定性分析

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多尺度落叶松人工林地上生物量估测及其不确定性分析

作者：杨兰东北林业大学

学位级别：硕士

在全球气候变暖的背景下,本世纪初国际社会开始实施REDD+(reducing emissions from deforestation and forest degradation)计划,目的是减少发展中国家毁林和森林退化,通过森林保护、森林可持续经营增加森林碳汇,从而达到改善气候变化... 详细信息

在全球气候变暖的背景下,本世纪初国际社会开始实施REDD+(reducing emissions from deforestation and forest degradation)计划,目的是减少发展中国家毁林和森林退化,通过森林保护、森林可持续经营增加森林碳汇,从而达到改善气候变化的目的。REDD+减排项目需要稳健的方法来量化大尺度森林碳汇,而作为世界上人工林面积最大的国家,对人工林森林生物量和碳储量进行量化研究不可或缺,因此,利用遥感数据且精准的方法估测典型人工林森林生物量和碳储量显得尤为重要。目前,利用遥感数据重点对森林地上生物量(Aboveground biomass,AGB)和地上碳储量(Aboveground carbon,AGC)进行评估,采用的主要方法是基于面方法(Area-based approach,ABA)的大尺度AGB/AGC估算。随着单木检测技术的发展和多平台遥感数据的出现,基于单木的方法(Individual tree-based approach,ITA)具有无破坏性地进行精细AGB制图的潜力,但如何应用这两种方法从单木到林分尺度上进行AGB的升尺度估测,以及如何量化各尺度不确定性还有待深入探讨。本研究以中国东北地区最重要的造林树种之一长白落叶松(Larix olgensis Henry)为例,应用无人机激光雷达(Unmanned Aerial Vehicle Laser Scanning,ULS)数据、背包激光雷达(Backpack Laser Scanning,BLS)数据、机载激光雷达(Airborne Laser Scanning,ALS)数据和Landsat 8 OLI数据,使用四种方法(点云分割、区域生长、分水岭、区域层次断面积)进行单木树冠提取(Individual Tree Crown Delineation,ITCD),选择精度最高的分割算法估测树高、胸径等单木参数,结合单木可加性生物量模型和蒙特卡洛模拟计算单木AGB及样地AGB及其不确定性,在样地AGB及其不确定性的基础上,利用ITA和ABA的思路进行了非破坏性的像元尺度和林分尺度的AGB估算,比较了两种方法对多尺度AGB估计及其空间不确定性的影响,据此将AGB转换为AGC,探索帽儿山林场落叶松人工林的像元和林分尺度AGC空间分布及不确定性。主要研究结果表明:(1)四种单木树冠提取算法中,由于本研究的林分密度较高(约1265株/ha),基于点云分割算法表现优于三种基于CHM算法(区域生长、分水岭和区域层次断面积),得到较高的单木AGB估计精度(R=0.97,RMSE=28.58kg,r RMSE=21.13%)。(2)应用所有探测到的单木比只考虑1:1匹配的单木计算的样地尺度AGB精度更高。应用蒙特卡洛模拟得到落叶松人工林的样地尺度AGB估计值和不确定性分别为158.16 t/ha和3.64 t/ha。(3)在像元尺度上,基于ITA和ABA估计的帽儿山林场落叶松人工林的像元尺度(30×30m)AGB非常相似,分别为129.66 t/ha和144.38 t/ha,但ABA方法估计的像元尺度AGB精度低于ITA方法,且不确定性更高;在林分尺度上,基于ITA估计的AGB值平均为124.60 t/ha,而基于ABA估计的AGB值平均为138.38 t/ha。尽管两种方法估计的AGB平均值相似,但与ABA相比,ITA估计的林分AGB空间分布更精细,异质性更大。ITA能够有效消除ABA方法普遍出现的对低AGB值的高估现象。(4)应用ITA方法和ABA方法估计的帽儿山林场落叶松人工林总地上碳储量(AGC)分别为191575.67 t和214909.08 t,平均像元尺度AGC分别为64.83 t/ha和72.19t/ha,平均林分尺度AGC分别为62.30 t/ha和69.19 t/ha,这与AGB估计值的趋势一致。无论在像元尺度还是林分尺度,ITA方法估测的AGC不确定性远远低于ABA方法,而且能够提供更加精细的细节信息。本研究提出了一个基于单木探测技术的AGB估测的升尺度框架,并比较了ITA和ABA对像元尺度和林分尺度AGB和AGC估计及空间不确定性的影响,应用ITA和ABA两种方法估算AGB的框架可应用在其他人工林或简单林分中。对于更复杂的天然林或天然次生林,AGB/AGC的升尺度估测会受到更多因素的影响,更加复杂,需要更加全面的MC模拟研究。随着ITCD算法的迅速发展和误差量化技术不断成熟,ITA为更精准地估测森林生物量和碳储量、森林监测和保护,以及未来森林可持续经营提供了一个可靠的技术保障。

关键词：地上生物量地上碳储量空间不确定性 ITA ABA 激光雷达

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一种水下接收端同步的并发媒体接入控制协议

哈尔滨工程大学学报 2023年第5期44卷 800-807页

作者：王琦周锋哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对水下声信号的低传播速度导致的时空不确定性问题,能够高效的利用水下声信道的长传播时延的信道预约技术,常被水下传感器网络的媒体接入控制协议的设计所采用,为了探索设计水下传感器网络的高性能媒体接入控制协议,以信道预约技术为... 详细信息

针对水下声信号的低传播速度导致的时空不确定性问题,能够高效的利用水下声信道的长传播时延的信道预约技术,常被水下传感器网络的媒体接入控制协议的设计所采用,为了探索设计水下传感器网络的高性能媒体接入控制协议,以信道预约技术为基础,提出了一种新型的适用于移动水下传感器网络的,基于接收端同步的并发媒体接入控制协议,即CMACRS(concurrent medium access control based on receiver synchronization),新协议采用信道预约方法,实现了多个发送节点的并发传输。广泛的仿真结果显示,在吞吐量等性能方面,新协议优于非时隙级并发传输的水下媒体接入控制协议。

关键词：并发传输接收同步水下传感器网络媒体接入控制协议节点吞吐量时间不确定性空间不确定性