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基于走航观测评估大气再分析中的南大洋大气河

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高原气象 2025年第1期44卷 83-94页

作者：项旭韩博张功刘长炜梁凯昕齐木荣江可悦林奕辰钟锐杨清华中山大学大气科学学院和南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082

大气河直接影响南极海-陆-冰-气相互作用,但对其开展的探空观测尚不多,造成数值模式和再分析数据的结论存在不确定性。本研究使用了中国第37次南极科考获得的走航探空数据,针对一次南大洋大气河事件评估了4种大气再分析数据——ERA5,CFS... 详细信息

大气河直接影响南极海-陆-冰-气相互作用,但对其开展的探空观测尚不多,造成数值模式和再分析数据的结论存在不确定性。本研究使用了中国第37次南极科考获得的走航探空数据,针对一次南大洋大气河事件评估了4种大气再分析数据——ERA5,CFSv2,JRA-55和MERRA-2。评估结果表明:虽然所有大气再分析数据对南大洋水汽通量(IVT)的描述都与观测比较接近——包括在大气河期间,但这部分是因为再分析数据高估了大气整层(地表至300 hPa)湿度场的同时低估了大气整层风速。进一步分析发现,大气湿度和风速在垂直方向的协变项被多数再分析数据显著低估甚至给出了与观测相反的结果;而协变项的偏差对IVT影响与整层大气湿度和风速相当。ERA5在协变项的表现显著优于其他再分析数据。与此同时,ERA5也给出了大气河期间与观测最为一致的逆湿和低空急流结构。因此,仅就本次观测而言ERA5对南大洋大气河的描述能力是最佳的。

关键词：南大洋大气河无线电探空大气再分析

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多粒度粗糙集数据分析研究的回顾与展望

西北大学学报（自然科学版） 2018年第4期48卷 501-512页

作者：吴伟志浙江海洋大学数理与信息学院浙江舟山316022 浙江省海洋大数据挖掘与应用重点实验室浙江舟山316022

粒计算是知识表示和数据挖掘的一个基本问题。粗糙集理论是知识获取的一个典型粒计算模型。在传统粗糙集数据分析中,信息系统中每一个对象在每一个属性上只能取唯一的值。在实际生活数据中,根据不同的粒度或者尺度,对象在同一属性上可... 详细信息

粒计算是知识表示和数据挖掘的一个基本问题。粗糙集理论是知识获取的一个典型粒计算模型。在传统粗糙集数据分析中,信息系统中每一个对象在每一个属性上只能取唯一的值。在实际生活数据中,根据不同的粒度或者尺度,对象在同一属性上可以取不同粒度的值。该文介绍目前流行的三类基于粗糙集的多粒度数据处理模型,即多粒化粗糙集模型、多粒度邻域粗糙集模型、多尺度信息系统的粗糙集数据分析模型,回顾这三类多粒度粗糙集数据分析模型的研究进展及主要研究内容,并提出若干研究问题。

关键词：粒计算信息系统多粒度邻域粗糙集粗糙集

智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东省地理时空大数据工程实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院长沙理工大学交通运输工程学院

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

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基于组合模型的城市轨道站点短时客流分类预测

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铁道科学与工程学报 2023年第6期20卷 2004-2012页

作者：王金水欧雪雯陈俊岩唐郑熠福建工程学院计算机科学与数学学院福建福州350118 福建省大数据挖掘与应用重点实验室福建福州350118

轨道交通客流预测是轨道交通线网规划的重要内容,是确定轨道交通系统的线网规模、设置轨道站点及布设线路基础。不同类型的轨道站点在城市中的功能定位和布局要求等方面均存在差异,进而导致站点的进出客流量呈现显著的时空分布不均衡性... 详细信息

轨道交通客流预测是轨道交通线网规划的重要内容,是确定轨道交通系统的线网规模、设置轨道站点及布设线路基础。不同类型的轨道站点在城市中的功能定位和布局要求等方面均存在差异,进而导致站点的进出客流量呈现显著的时空分布不均衡性。为了挖掘各类型站点的客流变化规律,将站点自身特征和周边环境特征组成向量因子,运用K-means聚类方法对站点进行分类。在此基础上,将影响乘客出行的多源数据作为输入特征,分别构建了随机森林(RF)模型、门控制循环单元(GRU)模型以及RF-GRU组合模型,从而进行站点短时客流分类预测。利用杭州地铁站自动检票系统(AFC)采集的刷卡客流数据,对所构建的预测模型的有效性进行检验。研究结果表明:利用7个刻画站点自身特征和周边环境特征的参数作为聚类因子,并结合站点客流时间分布数据,可将杭州市地铁站点分为就业导向型车站、职住混合型车站和住宅偏远型车站;采用平均绝对误差以及均方根误差作为评价指标,参数化模型(ARIMA),非参数化模型(SVR),深度学习模型(LSTM,GRU,SAEs和GCN),组合模型(DCRNN,STGCN,STHGCN和DSTHGCN)的预测误差依次降低,其中RF-GRU组合模型的预测精度优于其他的组合模型;对站点进行分类之后,单一模型和组合模型预测结果的精度均有提高。

关键词：智能交通短时客流量预测组合预测模型多源数据随机森林门控制循环单元

一种适用于混合三端直流输电线路的故障定位方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 37-46页

作者：高淑萍杨莉莉武心宇周晋宇宋国兵西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室西安710054 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉... 详细信息

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉克变换对其解耦,获取故障电流的线模分量;其次,对得到的线模分量进行变分模态分解(VMD),得到多个本征模态函数(IMF)分量,选取特征信息最丰富的IMF分量作为VMD-CNN模型的输入;然后,利用高效的分类模型支持向量机(SVM)判别故障发生的区域,将提取到的IMF分量作为SVM输入进行训练学习,可以准确判断出故障发生区域;最后,搭建VMD-CNN模型进行故障定位,挖掘出行波信号中蕴藏的故障信息,同时通过麻雀搜索算法优化CNN中的超参数,实现混合三端直流输电线路的精确定位。仿真结果表明:过渡电阻为100Ω,不同故障位置情况下的定位相对误差均在0.17%以内;故障位置为460 km,不同过渡电阻情况下的定位相对误差均在0.25%以内;过渡电阻为50Ω,不同故障类型情况下的相对误差均在0.3%以内。所提方法能够提升不同故障位置、过渡电阻和故障类型下的定位准确性。

关键词：混合三端直流输电故障定位变分模态分解卷积神经网络麻雀搜索算法

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山区配电网震后恢复及资源调度集成优化研究

中国管理科学 2020年第8期28卷 148-161页

作者：李双琳宏观经济大数据挖掘与应用湖南省重点实验室湖南师范大学商学院湖南长沙410081

地震的发生往往会对配电网产生较大破坏,影响供电质量。山区路网地形地貌的复杂性及受地震破坏等,增加了资源调度的困难,阻碍了山区配电网的恢复。因此,本文针对山区配电网震后恢复及资源调度集成优化问题,建立以恢复绩效最大为目标的... 详细信息

地震的发生往往会对配电网产生较大破坏,影响供电质量。山区路网地形地貌的复杂性及受地震破坏等,增加了资源调度的困难,阻碍了山区配电网的恢复。因此,本文针对山区配电网震后恢复及资源调度集成优化问题,建立以恢复绩效最大为目标的非线性混合整数规划模型,并根据模型特点,引入A*算法求解各节点间的最优路径与所需时间,通过改进具有快速稳健特性的细菌群趋药性算法(BCCOA)对模型进行求解,得到山区配电网恢复及资源调度策略,并采用IEEE30,IEEE57和IEEE118节点系统,验证所述策略的可行性和有效性。结果表明:(1)改进的BCCOA相对于枚举法,在求解精度和计算时间上都有较好优势;(2)当资源调度能力一定,改变抢修能力时,配电网恢复绩效平均提升36.40%。而当抢修能力一定,改变资源调度能力时,由于受抢修能力的影响,配电网恢复绩效平均提升7.99%,但资源调度延迟率下降了61.71%,可提高配电网恢复绩效。而同时改变两者的能力时,配电网恢复绩效平均提升38.23%,提升了209.14%,表明资源调度在山区配电网震后恢复中的重要性,说明山区配电网震后恢复及资源调度集成优化研究符合实际决策需求;(3)改进的BCCOA相较于BCCOA,其算法性能提升了2.68%,各改进策略均产生了效果。

关键词：山区地震配电网恢复资源调度细菌群趋药性算法

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集间的近似与约简关系

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模式识别与人工智能 2016年第8期29卷 691-697页

作者：谭安辉李进金吴伟志浙江海洋大学数理与信息学院舟山316022 浙江海洋大学浙江省海洋大数据挖掘与应用重点实验室舟山316022 闽南师范大学数学与统计学院漳州363000

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集是2种重要的数据处理机制.文中从近似集和属性约简2个角度探讨完备信息系统与不完备信息系统中多粒度粗糙集和覆盖粗糙集的关系.通过构造信息系统的粒空间,证明乐观多粒度粗糙集近似等价于松覆盖粗糙集近似,悲... 详细信息

多粒度粗糙集和覆盖粗糙集是2种重要的数据处理机制.文中从近似集和属性约简2个角度探讨完备信息系统与不完备信息系统中多粒度粗糙集和覆盖粗糙集的关系.通过构造信息系统的粒空间,证明乐观多粒度粗糙集近似等价于松覆盖粗糙集近似,悲观多粒度粗糙集近似等价于紧覆盖粗糙集近似,即乐观多粒度粗糙集和悲观多粒度粗糙集可分别表示为松覆盖粗糙集和紧覆盖粗糙集.进一步指出信息系统的2类多粒度粗糙集的协调集可转化为2类覆盖粗糙集的协调集,并刻画多粒度粗糙集约简与覆盖粗糙集约简间的密切联系.

关键词：粒计算多粒度覆盖粗糙集近似约简

融合同态滤波与MSR算法的低照度船舶图像增强

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舰船科学技术 2024年第1期46卷 152-157页

作者：饶伟毕振波谭逸柯张迪雅王雨萌浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022 浙江省海洋大数据挖掘与应用重点实验室浙江舟山316022

传统的Retinex算法针对海上低照度船舶图像增强存在图像过度曝光、细节丢失以及边缘模糊等现象。因此,提出一种结合多尺度Retinex和同态滤波的改进算法。首先,对输入图像的RGB三通道利用改进的单参数同态滤波器进行处理,将处理后的图像... 详细信息

传统的Retinex算法针对海上低照度船舶图像增强存在图像过度曝光、细节丢失以及边缘模糊等现象。因此,提出一种结合多尺度Retinex和同态滤波的改进算法。首先,对输入图像的RGB三通道利用改进的单参数同态滤波器进行处理,将处理后的图像转为HSV空间,其中采取自适应增强S分量;由多尺度Retinex算法估计其光照分量并由CLAHE算法均衡化,随之融合Gamma变换处理后的反射分量,融合后通过拉普拉斯算子对其边缘进行增强。最后有效融合校正后的光照分量与边缘增强后的反射分量,输出增强图像。通过实验结果对比分析,证实提出的算法有利于海上低照度船舶图像清晰度的提升及避免细节丢失和图像过曝问题的产生。

关键词：低照度船舶图像同态滤波 Laplacian 多尺度Retinex

不协调区间值决策系统中的α-上、下近似约简

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山东大学学报（理学版） 2022年第5期57卷 20-27页

作者：张晓雨李同军浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022 浙江海洋大数据挖掘与应用重点实验室浙江舟山316022

研究了不协调区间值决策系统中基于α-容差关系的属性约简问题。针对一种常用的α-容差关系,给出了保持全部决策类的下近似不变的α-下近似约简和保持全部决策类的上近似不变的α-上近似约简的定义,证明了α-上近似约简与已有的α-广义... 详细信息

研究了不协调区间值决策系统中基于α-容差关系的属性约简问题。针对一种常用的α-容差关系,给出了保持全部决策类的下近似不变的α-下近似约简和保持全部决策类的上近似不变的α-上近似约简的定义,证明了α-上近似约简与已有的α-广义决策约简和α-不确定性保持约简的等价性,以及α-下近似约简与已有的α-确定性保持约简的等价性。讨论了α-上近似约简和α-下近似约简之间的关系,并用例子加以验证。

关键词：粗糙集不协调区间值决策系统 α-容差关系 α-上近似约简 α-下近似约简