一种高速多通道A/D幅相一致性修正的实现方法

相控阵雷达系统中多个A/D通道之间幅度、相位特性存在的不可避免的差异,降低了后续雷达数字信号处理使用数据源的精确度,从而影响了雷达系统的分辨率。针对这一问题,作者提出了一种自适应修正多A/D通道之间幅相不一致性的方法。实验证明该方法实现简单、修正结果较好、有较强的工程应用价值。

浅谈天然年径流量系列一致性修正方法的改进

本文通过二次水资源评价中对天然年径流系列一致性修正方法的进一步研究,发现其存在的问题,并进行了改进。

基于一致性修正的宁波市甬江口设计高潮位研究

以位于宁波市甬江口的镇海站1951~2013年的年最高潮位序列为例,分别采用Spearman秩次相关检验、M-K检验方法分析其趋势变化,采用滑动秩和检验、Pettitt检验方法检查其变异点,发现该站年最高潮位存在显著上升趋势,且先后在1981、1996年发生跳跃,不同时期的样本并非来自同一总体。因此,选邻近的湖头渡为参证站,划分为1951~1980、1981~1995、1996~2013年三个阶段,建立了镇海站与湖头渡站的高潮位相关关系,以1996~2013年代表现状,对1951~1980、1981~1995年的实测年最高潮位进行修正,使修正后的序列满足频率分析的一致性要求。分别对经修正和未经修正的序列进行频率计算,表明同等频率下前者求出的设计值均大于后者,从而为甬江口涉水工程的规划建设和运行等提供更合理的依据。

基于一致性修正的多属性大群体决策方法

针对多属性大群体决策中群体一致性较差的问题,提出了一种新的群体一致性修正方法。建立了相似度和一致度双重控制变量下的目标规划模型并利用改进的花朵授粉算法求解专家权重;结合聚类思想中的属性权重调整过程,构建了群体一致性修正模型,通过评价函数的非线性迭代使群体一致性不断提高,最终达到决策者满意的阈值。通过实例验证了该方法的有效性和实用性。

基于LM-BP神经网络的天然年径流一致性修正研究

【目的】人类活动改变流域下垫面条件而导致河川径流发生变化,为保证径流系列的一致性,需进行天然径流系列一致性修正。【方法】基于武山水文站1956~2016年天然径流量,采用R/S分析、曼-肯德尔、斯波曼秩次相关等方法分析天然年径流变化趋势和突变点,并应用LM-BP神经网络预测模型对突变点前的序列值进行一致性修正,建立输入变量为多个影响因子的天然年径流预测模型。【结果】与传统降水径流法相比,通过一致性修正方法分析得出武山水文站1956~2016年天然年径流量值为4.422亿m^(3),结果基本合理。【结论】采用LM-BP神经网络一致性修正的方法,修正后的径流系列更具代表性、可靠性,可为水资源管理、防汛抗旱提供科学依据。

径流还原与一致性修正在水资源评价中的应用研究——以渭河秦安站为例

为研究甘肃省60余年来水资源状况变化,确保水资源评价成果的可靠性,需对径流控制站上游引水量、耗水量等按实际情况进行还原计算,形成天然河川径流量系列,并建立与面平均降水的双累积关系,对流域下垫面条件改变导致的入渗、径流、蒸发等水平衡要素的系列变化进行一致性修正。本文以渭河甘肃段秦安水文站为例,通过对单站径流量和秦安站控制流域面积内34处雨量站资料逐年计算,并点绘秦安站面降水量与径流的双累积关系曲线分析其变化趋势。结果显示:渭河流域秦安站多年平均(1956-2016年)实测径流量2. 799亿m3,还原后多年平均天然径流量3. 172亿m3,多年平均还原水量0. 373亿m3,消耗水量主要用于农业灌溉与工业生产;秦安站径流还原修正前多年平均天然径流量3. 172亿m3,修正后1. 871亿m3,修正量1. 301亿m3,减少41%,修正后径流系列可作为第三次甘肃省水资源调查评价的径流系列。研究结果为满足新时期水资源管理、促进经济社会可持续发展奠定基础。

祖厉河径流量还原与一致性修正

祖厉河受人类活动和气候变化的影响,导致了实测径流资料不一致性,选取祖厉河流域内靖远水文站(出流域控制站)进行径流量还原与一致性修正,60 s、70 s、80 s、90 s、2000-2009年、2010-2019年还原量分别为0.09亿m`3、0.24亿m^3、0.41亿m^3、0.50亿m^3、0.08亿m^3和0.08亿m^3。采用面年降水量和年径流量累积绘制相关曲线图,发现靖远站1997年左右出现拐点,将1956-1997年资料进行修正还原到现状条件,修正减少量占天然年径流量33%~51%。

山西省泉水径流量一致性修正方法

泉水径流量系列的一致性修正是水资源调查评价中基于地表水资源量中河川径流与泉水衰减程度不一致,而导致分区水资源分配中出现矛盾。一般而言,泉水属于地表水资源量中较为稳定的部分,但是由于近年来地下水超采、煤矿开采,地下水位持续下降,泉水含水层受到破坏,泉水径流大幅衰减,超过河川径流减幅,因此,提出单独对泉水径流量进行一致性修正的方法,在山西省分区水资源量计算中得到较好的应用。

年径流序列一致性修正分析

本文采用基于可变模糊集的变异点诊断方法和里海哈林法对新疆玛纳斯河1956—2014年年径流序列进行变异检验,1995年为年径流序列变异年份。使用假设平稳序列方法、基于同一参数关系法和时间序列分解合成方法三种方法对玛纳斯河年径流序列进行一致性修正,修正后年径流序列的均值分别为13.18×10^(8)m^(3)、14.94×10^(8)m^(3)和14.43×10^(8)m^(3),对于实测序列分别增加了5%、19%、15%。采用F检验与KS检验对一致性修正后的序列进行对比分析,结果表明基于时间序列的方法更适合玛纳斯河年径流序列的一致性修正。

长江口潮位一致性检验与修正方法研究

以长江口天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞3个潮位站为例,采用M-K检验、小波分析以及滑动平均序列提取趋势项等方法进行了1956—2009年的年平均潮位的一致性检验与修正。M-K检验表明,各站的潮位均有明显的上升趋势。小波分析表明,天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞站的潮位序列分别具有17 a,16 a和16 a的主周期。根据各站年平均潮位的变化周期,分别求出天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞站的17 a,16 a和16 a滑动平均潮位序列,提取滑动平均序列的趋势项以量化潮位的变化趋势,并据此对年平均潮位序列进行一致性修正,为长江口水资源可持续利用提供参考。

新的大群体一致性学习修正决策方法

针对某决策方案,提出了一种基于聚类算法、且能面向较大规模群体、考虑成员学习进化能力并有效收敛群体意见的群体一致性修正方法。首先设计了群体成员学习进化决策程序;接着,借助一种能够处理大数据量聚类的C-均值类型聚类算法,通过梯度下降法逐渐修正群体一致性来避免因个别成员意见偏离太大而引起的群决策失误;最后通过计算机仿真和实验对比分析验证了该方法的正确、有效性。

黄河流域天然径流量还原及一致性处理方法研究

人类活动导致下垫面发生变化,黄河天然径流量的系列一致性受到影响,难以支撑流域现状条件下的水资源配置。以黄河中游下垫面变化剧烈、天然径流量减少程度显著的典型支流无定河为例,采用曼-肯德尔检验法和年降水径流双累积曲线法对天然径流量系列一致性进行判别,采用降水径流相关法开展现状下垫面条件下的一致修正,修正结果表明,白家川断面现状下垫面条件下多年平均天然径流量为9.58亿m^(3),较第二次全国水资源调查评价(简称“二调”)成果减少1.93亿m^(3),减少幅度为16.8%。将上述方法推广至黄河流域,分析得出黄河流域现状下垫面条件下天然径流量为490亿m^(3),较天然时期下垫面条件下580亿m^(3)减少了15.5%,较“二调”下垫面条件下534.8亿m^(3)减少了8.4%。

基于跳跃性诊断的非一致性水文频率分析

气候变化及人类活动等的影响致使水文系列的一致性遭到破坏,传统频率分析方法对水文系列的一致性要求已很难满足。为此,探索非一致性水文系列的频率分析方法显得尤为重要。基于假定"发生跳跃性变异的实测系列存在着某种理想化的平稳性(一致性)状态,且这种平稳状态所具有的振动中心(即均值)是系列变异点前后两实测样本系列均值的线性组合",通过综合变异点前后两段系列,开展跳跃性变异系列的一致性修正及频率分析计算。应用该方法对黄河上游唐乃亥站1961—2007年的年径流系列进行了研究,结果表明:基于未修正系列和修正系列的水文频率计算结果存在明显差异,10 a一遇设计标准以上设计年径流量的差异幅度在6.7%以上;且随着设计标准的提高,差异表现得更为明显。

渭河上游干流代表水文站径流一致性分析

依据渭河上游干流实测水文资料和水利水保措施统计数据,分析了干流代表水文站的降水与径流变化规律,采用水量平衡法调查还原得到历年天然径流过程。根据双累积曲线法、Kendall秩次相关法、Spearman秩次法、线性趋势法、Hurst指数法等,确定天然径流变化发生转折的年份为1993年。建立拟合了转折点前后年径流量与年降水量相关公式,对转折点前的径流序列进行了一致性修正,结果表明,武山、北道站1956—2016年实测平均年径流量分别为5.36亿、10.71亿m^(3),天然平均年径流量为5.73亿、12.61亿m^(3),修正后的平均年径流量为4.04亿、8.91亿m3,比修正前的天然平均年径流量减少了29.6%和29.3%,比实测平均年径流量减少了24.6%和16.8%,反映流域产汇流条件的降水径流系数减少了42.4%和44.6%,流域气候向暖湿转变和水利水保等人类活动是径流持续减少的主要原因。经过一致性修正后,径流资料更具有代表性、可靠性和一致性,可为抗旱防汛、水资源管理、水生态保护提供科学依据。

非一致水文序列频率计算方法应用效果比较分析

受气候变化与人类活动等因素的影响,水文要素时间序列频率计算的一致性假设难以满足,需要寻求一套适合非一致性水文序列计算的方法。收集了寸滩水文站资料,利用回归分析、Mann-Kendall法进行趋势分析,采用滑动T与Lee-Heghinian法进行突变检验。通过对非一致序列修正后进行频率计算和直接基于非一致序列进行频率计算2种方法进行对比研究,探索了不同处理方法的应用效果。结果表明:2种方法均能提高频率计算成果的可靠性。对于样本容量比较大的序列,2种方法处理效果相当;当样本容量比较小时,修正方法更实用,但改善程度有限,资料代表性对计算成果影响也很显著。实际工作中应尽量扩大样本容量,提高资料代表性,对具有一定趋势变化的序列进行一致性修正。

基于分项调查法和SWAT模型的水资源评价方法

现状下垫面条件下长系列天然径流资料是水资源评价的基础,但下垫面变化以及人类活动常常改变了水文循环过程,给水资源评价带来系统性偏差与较大的不确定性。以浠水流域为实例,提出将分项调查法和SWAT模型相结合的水资源评价方法,即根据水文站与水库位置关系建立不同水量平衡方程进行径流还原,利用与现状下垫面条件相近年份的还原后的径流数据进行参数率定与验证,并将构建的模型应用于长系列天然径流过程模拟计算。结果表明:仅采用分项调查法还原后的水文站降水-径流关系的一致性存在明显偏差;而通过构建基于现状下垫面条件下的SWAT模型,各水文站径流模拟值的降水-径流相关性优于还原值,且不同时期降水-径流关系一致性得到显著改善,表明该方法能够有效修正下垫面变化对径流的影响,有助于进一步开展水资源规划、水旱灾害风险评估等工作。

基于趋势分析的非一致性水文频率分析方法研究

气候变化及人类活动的影响很大程度上改变了洪水或径流的孕育环境,使得现行水文频率分析的一致性假设难以满足。为此,发展变异水文序列的一致性修正技术尤为重要。本文基于假定"发生趋势性变异的实测序列存在着某种理想化的平稳性(一致性)状态,且这种平稳状态所具有的振动中心(即均值)是序列某分割点前后两实测样本系列均值的线性组合",通过综合分割点前后两段系列,开展趋势性变异系列的一致性修正,并应用该方法进行了实例研究。

变化环境下黄浦江年最高潮位频率分析

受气候变化及人类活动的影响，近三十多年来黄浦江频繁出现高潮位，以往潮位设计值的可靠性值得商榷。基于吴淞站、黄浦公园站的实测年最高潮住资料，分别选取1912～2010年、1913～2010年的潮位序列，在对潮位资料进行一致性检验、一致性修正的基础上，采用P-Ⅲ和EV—1分布进行频率分析。结果表明，仅吴淞站的年最高潮位序列通过一致性检验，而黄浦公园站的潮位序列则需进行一致性修正；两种频率分布曲线对黄浦江年最高潮位设计值的估计相差不大，且千年一遏的设计值均比上海市区目前采用的1985年经水利部批准的千年一遇的设防标准要高，更符合变化环境下实际潮位的上升趋势。研究结果可为上海市防洪规划提供重要依据。

水文序列非一致性对其参数估计不确定性影响研究

随着气候变化、人类活动影响的加剧,水文序列一致性条件遭到破坏,本文选择下垫面变化剧烈的西大洋水库控制流域为研究区域,采用水文变异诊断系统,分析其年最大洪峰流量序列的变化趋势及变异点,确定序列变异形式,并对非一致性洪峰流量序列进行还原修正;根据贝叶斯理论将先验信息和样本信息有机结合,采用Gibbs-MCMC算法对修正前后的P-Ⅲ型频率分布曲线参数不确定性进行估计,给出了参数95%置信区间。将估计后的参数与适线法耦合进行水文频率分析计算,得到修正前后设计频率洪峰流量预估区间。选取覆盖率、平均带宽、平均偏移度等3个指标对修正前后预报区间优良性进行评价,其中覆盖率修正后比修正前提高17.10%,平均带宽修正后比修正前减少15.77%,平均偏移程度修正后比修正前减少3.27%,可见,对于人类活动影响较大的非一致性水文序列进行一致性修正可使得预报不确定性区间的可靠性得到提高。

设计潮位计算中若干问题探讨

针对感潮河段潮位序列的不一致现象,提出了一种通过提取序列趋势项进行资料一致性修正的方法。针对低潮位系列容易呈“负偏态”分布的事实,介绍了负偏态潮位系列的频率计算方法,提出了一种融入更多潮位过程特征信息的设计潮位过程推求方法,以长江口天生港、徐六泾、外高桥潮位站为例,采用上述方法计算了典型站的设计潮位和设计潮位过程。研究表明,所提出的方法概念清楚、计算简便、适用性强,对类似潮汐河口设计潮位和设计潮位过程计算具有参考意义。