扩展傅里叶幅度函数在分布式水文模型参数敏感性分析中的应用

文章引入扩展傅里叶幅度函数对分布式水文模型VIC模型进行参数敏感性分析,并对比扩展傅里叶幅度函数及传统傅里叶变换函数对VIC模型参数敏感性分析的影响,此外以辽宁东部某流域为研究区域,定量分析不同参数敏感分析方法对分布式水文模型VIC模型水文模拟精度的影响。研究结果表明:相比于传统傅里叶函数,扩展傅里叶幅度函数可考虑参数之间的相互影响,参数敏感度分析结果更为合理,对于辽宁东部区域,分布式水文模型VIC模型变化下渗曲线指数B敏感度最高为0.61,土壤饱和时的水力传导度K敏感度最低为0.17。扩展傅里叶幅度函数下VIC模型拟合系数均值提高0.23。研究成果对于VIC模型参数敏感性分析方法提供参考价值。

基于最小二乘法准则的光学综合孔径观测目标傅里叶信息提取

提出了基于最小二乘法准则提取光学综合孔径观测目标的傅里叶信息 ,给出了系统的理论推导过程 与其它传统条纹信息提取方法作了比较 ,指出基于最小二乘法准则提取观测目标信息周期短 ,速度快 ,可提取观测目标的傅里叶幅度和相位 实验仿真表明 。

基于FAST和Sobol指数法的雷达系统效能敏感性分析

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)和Sobol指数法,分别从频域和时域对建立的评估模型进行敏感性分析。在基于FAST进行敏感性分析时,提出了21维输入指标所对应的特征频率集的选取方法;在基于Sobol指数法进行敏感性分析时,考虑了二阶及高阶敏感性指数的影响。对比FAST和Sobol指数法的分析结果,两种方法获得的敏感性分析结果具有较好的一致性。其中,功率和频率为对空探测雷达系统的主要影响指标,为雷达系统的研发和升级提供了可靠性依据。

区域乡村住宅耐久性指标全局敏感性分析方法

为满足乡村住宅向生态宜居长寿化的方向发展,乡村住宅的耐久性需要给予足够的重视。针对指标参数对区域乡村住宅耐久性的影响分析,基于可拓学和扩展傅里叶幅度敏感性检验法(extended fourier amplitude sensitivity test,EFAST)提出了适用于区域乡村住宅耐久性能的评价模型与全局敏感性分析方法。该方法基于可拓学对乡村住宅的耐久指标进行初步筛选,得到乡村住宅耐久性能的敏感因素;将筛选出的耐久指标敏感因素通过最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LSSVM)模型和蒙特卡洛抽样实现乡村住宅样本数量的扩增;引入EFAST方法对扩增后的乡村住宅样本进行耐久指标的全局敏感性分析,得到耐久指标敏感因素的一阶敏感度和总阶敏感度。该方法可以提高区域乡村住宅敏感性分析的精确度,得到影响因素的敏感性程度,且可以实现乡村住宅样本数量的扩增,降低实地调研成本。最后将该全局敏感性分析方法应用于区域乡村住宅分析,阐明了该方法的分析过程,并给出了中国乡村住宅耐久性能的限制因素和敏感性系数。

混凝土收缩徐变的神经网络建模与敏感性分析

混凝土收缩徐变的影响因素较复杂,建立预测模型时如果无法确定每个因素的重要性,会导致模型的泛化能力降低。敏感性分析是一种量化影响因素贡献的方法。文中提出了一种BP-EFAST(扩展傅里叶幅度灵敏度检验)的敏感性分析方法,建立全连接BP神经网络收缩徐变预测模型,在评价现有收缩徐变经验预测模型的基础上,采用EFAST方法分析混凝土收缩徐变影响因素的敏感性。结果表明,相较于收缩徐变经验预测模型,BP模型的预测误差更小,预测范围更大;收缩龄期(持荷龄期)、体积表面积比、环境湿度对收缩徐变的敏感性较高,与混凝土收缩徐变机理相符;混凝土收缩的敏感因素有收缩龄期、体积表面积比、养护龄期、水灰比、环境相对湿度、28 d抗压强度,混凝土徐变的敏感因素有持荷龄期、水灰比、水泥含量、体积表面积比、环境相对湿度、28 d抗压强度、28 d弹性模量、加载龄期。

矿坑涌水量预测模型参数灵敏度分析

矿区水文地质条件一般较复杂,参数的空间变异性强,致使矿坑涌水量预测模型中的参数具有一定的不确定性,从而影响预测结果的可靠度。为定量确定影响预测结果的主要因子,文章以某金属矿区的矿坑涌水量计算模型为研究对象,运用扩展傅里叶幅度灵敏度检验法(extended Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)对模型参数进行了全局灵敏度分析,得到相关参数的一阶灵敏度和总灵敏度,并分别与局部灵敏度分析法和Morris法的评价结果进行了详细对比分析。研究结果表明,采用EFAST法开展矿坑涌水量预测模型的参数灵敏度分析是切实可行的,也是较为有效的方法之一,矿坑涌水量预测结果对渗透系数最为敏感。

基于FAST方法的核动力装置非能动系统全局参数敏感性分析

为提高核动力装置非能动系统参数敏感性分析的精度和效率,实现更加精确的非能动系统热工水力行为分析、识别对系统运行有重要影响的因素,因此采用FAST方法以某型非能动余热排出试验系统的热工水力模型作为算例进行了全局参数敏感性分析研究。分析结果表明:电加热功率、冷凝器换热管污垢因子、热阱温度、热阱压力这4个参数对系统行为的影响较为显著,需在系统优化设计、运行管理过程中进行适当改进、监测。

基于EFAST法的APSIM小麦产量形成参数敏感性分析

【目的】为了有效识别影响APSIM小麦产量形成的敏感参数,简化模拟过程.【方法】结合2016~2017年甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村大田试验数据及1971~2019年定西市安定区气象资料,利用扩展傅里叶幅度检验法(extended fourier amplitude sensitivity test,EFAST),借助Simlab软件,对APSIM模型18个作物参数进行敏感性分析,并对筛选后的参数设置单因素梯度检验.【结果】6个敏感参数的敏感性排序:每克茎籽粒数量>灌浆期籽粒日潜在灌浆速率>单株最大籽粒质量>作物春化敏感性指数>灌浆到成熟积温>出苗到拔节积温.其中,每克茎籽粒数量、灌浆期籽粒日潜在灌浆速率和单株最大籽粒质量对模拟产量贡献率分别达50.6%、31.9%和27.5%.在-50%~+50%变化比例下,产量变化绝对值介于0~500 kg/hm^(2).同等增加比例时,出苗到拔节积温引起产量变化幅度最高达249.85 kg/hm^(2);同等减少比例时,单株最大籽粒质量引起产量变化幅度最高达493.55 kg/hm^(2).【结论】通过EFAST法进行敏感性分析,得到对小麦产量形成的6个敏感参数,可在实际应用中优先校准.

水力发电机组甩负荷过渡过程的参数敏感性分析

以国内某水电站为对象,在不确定框架下构建了水力发电机组甩负荷过渡过程的数学模型。并以此模型为基础,引入扩展傅里叶幅度检验法量化输入参数对系统响应的影响,获得了机组在甩负荷过渡过程中输入参数相对于转速、水击压力以及调压室涌浪的敏感性特性。可以得到飞轮力矩对转速最大上升值的影响最为显著。同时,也可以发现各参数的不确定度会明显影响对水击压力的敏感性,而不会影响对调压室涌浪的敏感性。

基于对数坐标的鲁棒性音频水印算法

对于音频水印技术来说,同步攻击一直是一个具有挑战性的难题。本文提出了一个基于对数坐标的鲁棒性音频水印算法。修改变换到对数坐标系上的中低频对应的傅里叶幅度系数。实验结果表明此算法不仅能抵抗常规信号处理,还能抵抗随机剪切和时间尺度变换攻击。

Biome-BGC模型模拟阔叶红松林碳水通量的参数敏感性检验和不确定性分析

生态过程模型的发展为研究者在长时间序列和区域尺度的研究提供了便利,但模型模拟的准确性受到模型自身结构、模型参数估计合理性的影响。敏感性分析能够定量或定性筛选出对模型模拟结果影响较大的敏感参数,是模型参数校准过程中的重要工具,也是建模和应用的先决条件。该文以阔叶红松林为研究对象,采用全局敏感性分析方法——傅里叶幅度灵敏度检验扩展法(EFAST)对Biome-BGC模型的生理生态参数进行了敏感性分析,分别分析了红松(Pinuskoraiensis)和阔叶树的净初级生产力(NPP)、蒸散(ET)对参数变化的敏感性。结果表明:(1)模拟红松NPP的不确定性高于阔叶树,但二者的模拟ET的不确定性均较小。阔叶树的NPP和ET对生理生态参数的敏感性总体上都小于红松。(2)无论是红松、阔叶或其他植被类型,模拟NPP均表现出对叶片碳氮比、细根碳氮比、比叶面积(SLA)和冠层截留系数的敏感性,这4个参数的高敏感性主要是由模型自身结构所决定的,与植被类型和研究地区的关系较小。对模拟ET而言,细根与叶片碳分配比、新茎与新叶碳分配比和SLA均是影响红松和阔叶树ET的敏感参数,但红松ET主要受参数与参数间的二阶或多阶交互作用的间接影响,而阔叶树ET则主要是受到敏感参数直接效应的影响。(3)除了上述影响红松和阔叶树碳水通量的共性参数外,诸如核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶中叶氮含量、叶片与细根周转率、所有叶面积与投影叶面积之比等也是对模拟结果有影响的重要参数,但是其敏感程度随物种不同和研究区不同而不同,所以这类参数可以根据具体情况进行参数本地化,对于其他不敏感参数则可以采用模型缺省值。

基于HFR的核动力装置非能动系统敏感性分析方法研究

敏感性分析应用于反应堆非能动系统热工水力过程的不确定性分析和可靠性分析,能够定量识别对系统热工水力行为具有重要影响的不确定性输入参数。基于混合随机均衡-傅里叶幅度敏感性测试(HFR)方法,以某型核动力装置非能动余热排出试验系统作为算例进行全局敏感性分析研究,仿真结果证明了HFR方法的可行性与正确性。敏感性分析给出了系统输入参数重要度随时间的变化规律以及系统稳定运行时输入参数的重要度排序,分析结果有助于指导系统的设计优化及运行管理。