蒸散发时间尺度转换在日降雨径流过程模拟中的应用

针对目前研究蒸散发时间尺度转换方面的不足,构建了月蒸散发时间尺度转换模型,对淮河史灌河流域黄泥庄小流域1982-1987年月蒸散发能力进行逐栅格解集,并与改进后的AFFDEF分布式水文模型耦合进行日径流过程模拟.结果显示:解集产生的日蒸散发能力随时间在平均值附近波动变化,能很好地体现日蒸发量的时间变异特点;模拟的日径流过程的精度较高,平均Nash效率系数在80%以上,径流深相对误差都在10%以内,平均泊松相关系数为0.912,模拟流量过程曲线与实测值匹配的较好;经与采用平均解集模式的模拟结果对比发现,耦合蒸散发时间尺度转换模型后的模拟精度与前者大体相当,部分指标略优于前者.蒸散发时间尺度转换模型解集产生的日蒸散发量序列能够反映日蒸发量的时间变异特点,更能满足区域日降雨径流过程模拟的需要,可为解决资料匮乏区域水文模拟提供一个新途径.

基于遗传算法的条件植被温度指数的时间尺度转换方法

多时相VTCI遥感数据具有更多的旱情信息,能充分反映旱情对作物生长及产量的影响。不同时段发生干旱导致的作物减产率不同,研究基于多时相VTCI时间尺度转换的干旱影响评估的方法具有重要意义。针对关中平原冬小麦主要生育期VTCI的时间尺度转化问题进行了建模分析,研究了求解该问题的基于因子权重排序法与熵值法的归一组合赋权法(CAFE)、穷举法(EA)和遗传算法(GA)的过程和结果,其中EA可得到问题的最优权重值。结果表明:CAFE确定的冬小麦不同生育时期干旱对产量影响的权重值与EA获得的最优权重值相差较大,而GA获得的权重值等于或接近于最优权重值,其获得的加权VTCI与冬小麦单产的回归分析结果亦接近于EA而优于CAFE,精度较高,同时其运算过程的时间复杂度大大低于EA。GA对关中平原冬小麦各生育时期干旱对产量影响权重的确定较为合理,更适合于关中平原多时相VTCI数据时间尺度转换研究和干旱对冬小麦生产的影响评估研究。

无资料中小流域水文模型的参数移植与数据同化

利用一种分布式水文模型参数的并行优化算法,获取北江流域新安江模型参数的分布情况,得出了蓄水容量曲线指数与流域面积的指数型回归方程,并应用到无资料流域。针对有高时间分辨率的气象数据,但没有相对应水文参数的流域,研究了水文参数在不同时间尺度上的转换方法,提高了流域低时间尺度上的预报精度。通过集合卡尔曼滤波,利用逐日实测径流数据实现了对低时间尺度径流预报结果和水文参数的实时校正,有效提高了水文模型的短期预报精度。上述方法在珠江支流的北江流域得到了验证和应用,对其它无资料流域的水文预报有一定借鉴意义。

Wiener过程在非线性退化建模中的应用

针对Wiener过程为线性随机过程而产品性能退化为非线性的情况,提出一种时间尺度转换方法,首先通过时间尺度转换把非线性退化数据转换成线性退化数据,采用Wiener过程对其进行建模分析,然后通过时间尺度逆转换实现产品在原有时间尺度下的可靠性评估。给出了Wiener过程参数估计的步骤和方法,并以某型导弹电连接器的加速退化数据为例,阐述了基于时间尺度转换的Wiener过程在非线性退化建模中的应用。结果表明,时间尺度转换方法成功实现了电连接器的可靠性评估,从而拓展了Wiener过程的应用范围,为非线性退化建模提供了一种有效途径,并为退化型产品的可靠性评估提供了可行的思路。

RNAi过程中靶mRNA敲除的最佳脉冲干预策略

本文基于RNA干扰(RNAi)诱导基因沉默原理,建立在不确定时刻进行体外注射siRNA的RNAi机制模型,构建靶mRNA敲除的最优控制问题.通过寻找siRNA最佳的注射时间以及注射的剂量,以保障在治疗周期内把靶mRNA的数量控制在阈值之下并且使成本达到最低.这是一个非标准优化问题,我们通过时间尺度变换将其转换成标准的优化问题,然后设计算法求解.数值模拟结果表明,在本文提出的优化策略干扰下,受体内靶mRNA的数量低于干预前靶mRNA的最低水平.该研究结果能为RNAi技术在临床应用上提供可靠的理论基础.