人工神经网络技术在水质动态预测中的应用

根据前人研究 ,上海地区地下水的水质变化主要受人工开采和回灌活动的影响 ,然而 ,由于地下水流动的复杂性 ,水质变化与采灌井的开采量及回灌量之间存在着完全非线性的关系 ;另一方面 ,人工神经网络技术具有较强的解决矛盾样本 (即非线性问题 )的能力 ,因此 ,作者在收集已有观测资料的基础上 ,利用人工神经网络技术对上海地区第III承压含水层的矿化度变化进行了预测。算例表明 ,应用该法进行单井预测的相对误差只有 2 .0 7% ,多井预测的相对误差小于 1 .5%。

卫星遥感揭示的青藏高原上MCS活动特征及东移传播

利用 1998年 6— 8月日本GMS红外辐射亮温 (Tbb)资料 ,对高原上中尺度对流系统 (MCS)的活动进行了自动追踪 ,得到了高原上夏季MCS的大小、强度、活动区域及生命史、形状特征。在此基础上 ,利用国家气象中心高分辨率有限区域分析预报系统 (HLAFS)的数值分析格点值 ,研究了MCS的东移传播与其周围环境场物理量之间的关系 ,建立了 4 0 0hPa和 5 0 0hPa两个层次上有利于MCS移出高原的物理量场概略模型图。

长江河口地区第四纪地下水咸、淡水界面的动态变化

本文对长江河口地区 196 0～ 1985年间 78口钻井中的各层承压水的 2 4 5个水化学样品进行了测试 ,分析内容包括K+ 、Na+ 、Ca2 + 、Mg2 + 、NH4 + 、Al3 + 、Cl-、HCO3-、CO32 -、SO42 -离子含量以及酸碱性、温度等项目。测试时采用平行双样进行精度控制 ,水质分析的结果 ,按阴阳离子毫克当量总和的平衡关系进行检查 ,超出允许误差及时进行复检。为了研究各承压含水层咸、淡水界面分布的变化 ,将矿化度作为水质指标 ,并利用人工神经网络技术进行了计算机模拟。结果表明 ,本区第四纪地层中各含水层水质的时空分布格局主要受第四纪海平面波动控制 ,第Ⅳ、Ⅴ含水层中的微咸水、咸水的分布可能受上层咸水通过越流污染下层淡水所致。对第Ⅱ、Ⅲ含水层在 2 0世纪6 0和 80年代两阶段水质分布的分析发现 ,含水层内淡水区在上海市区有向东南和西北方向明显扩展的趋势。造成这种现象的主要原因在于 2 0世纪 70和 80年代 ,上海市区地下水开采量逐年压缩 ,并开展了人工回灌 (均为淡水 ) ,从而阻止了由于 2 0世纪 6

影响中尺度对流系统移动的知识发现

空间数据挖掘是近年来迅速发展起来的面向应用的新技术。运用1998年夏季日本静止气象卫星(GMS)探测反演出的红外辐射亮温资料和国家卫星气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品中的数值格点预报资料(HLAFS)对青藏高原上的中尺度对流系统(MCS)进行了自动追踪。在此基础上,运用空间关联规则研究了移出高原的MCS与其环境场之间的关系,结果表明,在400 hPa这一层次,等压面高度、相对湿度、涡度、散度、垂直速度这5个物理量是影响其移出高原的主要因子;而在500 hPa层次,移出高原的MCS与等压面高度、相对湿度、温度、垂直速度和K指数关系密切。

应用遗传算法联合反演地震─大地电磁测深数据

本文采用遗传算法研究了当地下介质为层状分布时地震—大地电磁（MT）之间的联合反演问题。在模型试算的基础上，对大庆地区实际资料进行了处理，取得了满意的效果。

BP网络在研究地下水咸淡水界面波动中的应用——以长江河口地区第二承压含水层为例

论文在分析研究区 78口井的水质资料基础上 ,利用人工神经网络技术中的BP算法对长江河口地区第II承压含水层水质参数 (矿化度 )的分布情况进行了分析、研究 ,且探讨了人为因素影响下其咸、淡水界面的运移规律。结果表明 ,应用人工神经网络技术来研究地下水咸。

青藏高原上中尺度对流系统东移传播成因

运用 1998年夏季日本静止气象卫星探测反演出的红外辐射亮温资料 ,对青藏高原上的中尺度对流系统( MCSs)进行了自动追踪 ,进而对移出高原的 MCSs进行了分类 ,在此基础上 ,运用空间数据挖掘中的决策树方法得到了东移出高原的 MCSs与其环境物理量场之间的关系 ,结果表明 ,在 40 0 h Pa上 ,当 MCSs的中心位置位于10 0°E附近时 ,移出高原且向东南方向移动的 MCSs仅与该等压面上的高度和温度有关 ;而向东北方向移动的MCSs仅与高度和假相当位温有关 ;此外 ,移出高原且方向向东的 MCSs主要决定于等压面高度、散度、涡度和假相当位温这 4个物理量值。在 5 0 0 h Pa上 ,位于东经 10 4°E以西且最终移出高原的 MCSs,决定其是否移向东北方向的环境物理量因素为 K指数和水汽通量散度 ,而影响其向东南及东方向移动的因素则较多。

影响MCSs移动的环境物理量场提取

已有研究表明,暴雨的形成常常与中尺度对流系统(MCSS)的移动息息相关,而引起中尺度对流系统移动的成因十分复杂。该文利用日本地球静止气象卫星(GMS)记录的红外辐射亮温资料对1998年6-8月青藏高原上的MCSs进行了自动追踪。在此基础上,运用空间数据挖掘中的决策树方法建立了移出高原的MCSs与其环境物理量场之间的关系,结果表明,利用该法来预测MCSs未来的移动路径是切实可行的。

城市可持续发展调控预测模型的BP网络实现

根据 1990— 1999年 10年时间序列上海市可持续发展评价指标体系的数据库 ,选取表征研究区域可持续发展的主要因子 ,即国民生产总值、人均用水量、人口自然增长率、海域环境质量、万元产值工业废水排放量及人均公共绿地面积 ,利用神经网络技术建立了上海市可持续发展的调控预测模型 ,取得了良好的效果 .

应用动量BP算法对地下水水位进行动态预测

作者在收集已有观测井地下水位资料的基础上 ,利用人工神经网络技术中的动量BP算法对上海地区第Ⅲ承压含水层的地下水水位进行了动态预测 ,结果表明 ,该法具有较高的预测精度。

钱塘江流域典型测站降水量的谱分析

该文通过对钱塘江流域 5个测站 (富阳、密赛、佛堂、金华及衢县 ) 196 3- 1998年月降水量的功率谱分析 ,发现研究区的降水主要存在 3.89、3.33、2 .92年等 3个显著周期 ,但其显著程度在各测站略有差别。

空间聚类在MCS动力场特征分析中的应用

空间聚类作为数据挖掘的关键技术之一,是一种能从大型数据集中提取和挖掘空间数据分布特征的有效方法。本文利用环境物理量场数值格点预报值,运用空间聚类中的CLAR-ANS法对夏季影响青藏高原上中尺度对流系统(MCS)东移的动力场(涡度场、散度场和垂直速度场)的空间分布特征进行了分析。研究发现,在青藏高原地区的大气低层,MCS中心位置的西侧存在着强辐合中心和垂直上升中心,加之向东的正涡度平流的共同作用构成了有利于MCS发展和东移传播的重要动力学条件。这不仅有助于深入对夏季青藏高原上MCS发生、发展的动力学机制的了解,而且对于提高暴雨和强对流天气的预报能力具有重要的现实意义。

厄尔尼诺事件对钱塘江流域降水的影响

论文通过对钱塘江流域5个测站(富阳、密赛、佛堂、金华及衢县)1963-1998年降水量的分析,探讨了厄尔尼诺事件与研究区夏季及冬季降水的关系,结果表明,研究区不同季节的降水量与厄尔尼诺事件存在着不同程度的联系。

我国厄尔尼诺研究方法概述

该文在收集已有资料的基础上,对目前我国厄尔尼诺的研究方法作了概括和小结。在此基础上,提出:(1)资料处理 方面,应在现有基础上,尽量运用目前先进的非线性方法,如人工神经网络、小波分析等来探讨尔尼诺发生的规律以 及它的发生将对我国气候因素所造成的影响;(2)研究厄尔尼诺对某种气候要求(如降水)的影响时,应对某一季节 (如夏季)转向为对某一月(如6月)甚至某些天(如暴雨阶段)上来,从而尽量减少因厄尔尼诺事件而造成的损失。

空间数据挖掘系统及其应用

近年来,空间数据挖掘系统的开发及应用已取得了极大的进展。文章在介绍已有空间数据挖掘系统的基础上,简述了空间数据挖掘与空间数据仓库、空间数据挖掘与地理信息系统的关系,阐述了空间数据挖掘的智能分析及其应用,探讨了目前空间数据挖掘系统开发及应用中存在的主要问题及未来的主要研究方向。

青藏高原上中尺度对流系统东移的热力场特征

利用国家气象中心高分辨率有限区域分析预报系统产品(HLAFS)中的数值格点预报资料,运用空间数据挖掘中的聚类方法(K-均值法和CLARANS法),对影响1998年夏季青藏高原上中尺度对流系统(MCSs)东移的热力场的空间分布特征进行了研究,得到了有利于MCSs移动和传播的热力学条件.结果表明,MCSs周边热力场中的温度场、湿度场以及水汽通量散度场空间分布特征的变化可以为MCSs发展和演变的预测提供重要线索,从而为探讨高原上MC- Ss的移动规律,揭示其发生和发展的机理提供了一种有效的新途径.

上海城市热岛效应形成机制及空间格局

城市热岛效应的产生及演变与城市地表覆被变化、人类社会经济活动密切相关,是城市生态环境状况的综合概括与体现,目前对城市热岛形成、演变的驱动机制、热岛效应与地表覆被变化的定量关系研究大多还是从对某些影响因子的测定入手,缺乏对区域热环境系统全面、综合的评价与分析。近年来,在城市化过程中,人类社会、经济活动的加剧使城市地表热力景观呈现出高度的空间异质性,在利用Landsat7ETM+热波段数据反演上海地区地表温度的基础上,应用地统计学方法揭示了不同尺度下上海城市地表温度场空间变异特征及其不同的驱动因子。进而,采用决策树方法构造城市热环境系统的分类和预测模型,建立中心城区地表温度场空间分布及其驱动因素之间的定量关系,挖掘上海城市热岛效应的形成机制,揭示出多种影响因素综合作用下中心城区热环境空间格局差异。研究结果表明,城市热环境形成的驱动因子在空间上呈现出明显的分异性特征,各种影响因素在空间上不同的组合方式将决定城市热岛效应的时空演变趋势。运用决策树方法可以有效地确定在城市内部不同区域影响热环境形成的主导因素,揭示城市热岛形成与演变的成因机制及其空间差异,并可以进一步用来预测分析未来城市地表温度场动态变化的空间分布格局。

海岸带区域综合承载力评估指标体系的构建与应用——以南通市为例

借鉴"驱动力-压力-状态-响应-控制力"概念模型,依据数据可获取性,构建海岸带区域综合承载力评估指标体系和评价标准。以江苏省南通市海岸带为例,利用状态空间法开展研究区2005年、2008年和2009年综合承载力评估,五县(市)陆域、滩涂、海洋和区域的综合承载力基本处于可载状态,部分县(市)出现满载。从2005年至2009年,滩涂、海洋和区域综合承载力基本呈上升趋势,海门市海洋和区域的综合承载力上升分别为124.61%和142.98%;而陆域综合承载力呈下降趋势,如东县下降达22.42%。基于指标承载力贡献率分析,污染物及能耗、区域经济发展水平和环境压力是影响综合承载力关键因子。海岸带区域综合承载力的评估与分析,可作为制定区域发展规划的重要依据。

孢粉-气候对应分析重建上海西部地区8.5kaB.P.以来的气候

利用现代和化石孢粉资料 ,借助于对应分析方法 ,进行了古气候定量重建尝试 .取自中国东部区域的表土层孢粉数据被用来建立孢粉 -气候转换函数 .对取自上海青浦县赵巷有14 C测年的钻孔孢粉数据进行转换 ,重建了上海地区 8.5kaB .P .以来年均温度和降雨量系列 .结果表明 :约 8.5kaB .P .以来 ,本区温度和降雨量持续升高 ,约 8.2 - 6 .0kaB .P .期间为全新世气候适宜期 ,年均温和降水量值平均高于现今值 0 .9℃和 16 0mm ,约 8.0kaB .P .达到最高值 (温度和降雨量为 18.5℃和 1575mm) ;但气候波动剧烈 ;约 6 .0 - 4 .0kaB .P .期间为温凉干燥期 ,气候波动平缓 ,年均温度和降雨量平均低于现今值 ,最低值为 13.5℃和 82 7mm(4.1kaB .P .) ;约 4 .0 - 2 .0kaB .P .期间温度和降水回升 ,但暖湿程度远不及全新世大暖期 .2 .0kaB .P .以来温度和降雨又呈下降趋势 .8.0kaB .P .、7.6kaB .P .和 2 .7kaB .P .前后的出现高温高湿峰值 ,7.5kaB .P .、7.3kaB .P .和 4 .0kaB .P .前后出现低温低湿谷值 .

基于AD-AS模型的海岸带生态系统综合承载力评估——以舟山海岸带为例

以舟山海岸带为研究区域,结合采样数据和社会经济发展数据,构建以社会因子、经济因子和自然因子为3个维度因子的海岸带生态系统综合承载力评估的指标体系。并参照经济学中的AD-AS模型,改进成综合总供给-综合总需求模型(SAD-SAS模型),根据生态系统中总供给与总需求之间的平衡关系,来计算舟山海岸带综合承载力量值,并尝试将海岸带综合承载力值的分类标准在原来的基础上分为5类,最后评价其所处的承载力水平。研究结果表明:舟山海岸带综合承载力在2005—2008年时处于微幅上升的阶段,年均增速为6.5%,在2008—2009年开始出现稍微的下降,下降幅度为3%;SAD-SAS模型作为生态学与经济学交叉的模型,为海岸带综合承载力评价提供了一种新思路。