基于分段三次样条函数逐时气象资料模拟方法研究

精细化的逐时气象资料是气候可行性论证的基础,本文利用河南省5个气象观测站逐日4次定时气温观测资料及日最高气温和日最低气温观测资料,基于分段三次样条函数插值法模拟计算逐时气温,并以2006—2015年郑州气象观测站气温观测资料为例分析观测气温与模拟气温之间的差异。结果表明:分段三次样条函数插值法可以有效模拟实际气温的变化特征,但考虑日最高气温和日最低气温后,"六点"插值法模拟效果优于"四点"插值法,2006—2015年郑州气象观测站模拟气温与观测气温之间呈极显著的正相关关系(R^2=0.99,n=73 040);特别是在气温要素没有连续跃变时,利用分段三次样条函数插值法可以使4次气温观测资料有效转换为逐时气温资料,三次样条函数插值法也适宜于其他连续性变化的气象要素(如水汽压、相对湿度和风速等)的逐时模拟,且模拟效果基本不受地域影响;从郑州气象观测站模拟气温与观测气温之间的偏差及其变化幅度来看,计算结果可以满足气候可行性论证对气象要素时间精度的要求和气候应用服务的需求。

线性参照系与大地坐标系的相互转换

道路交通领域用线性参照系统来表示地物的位置,而GNSS卫星定位测量采用大地坐标系,两坐标系之间的相互转换是一项基础工作。文中提出道路弯曲度计算的两个指标,基于线性插值和分段三次样条插值函数,在线性参照系与大地坐标之间进行相互转换。实例分析表明,分段三次样条插值函数对直线路段和曲线路段均适用,建模数据点间隔较小时,模型误差可忽略。实例中两坐标系相互转换的最大误差为±0.543m,主要误差来源于坐标和里程的测量误差。