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顺序数据同化算法的敏感性分析
被引量:
2
1
作者
韩培
舒红
许剑辉
《测绘科学技术学报》
CSCD
北大核心
2015年第5期483-488,共6页
为了探讨不同同化指标对顺序数据同化的影响,选择En KF,DEn KF,En SRF三种经典的顺序同化算法,结合Lorenz-1963模型进行敏感性实验分析,研究同化总时间、同化步长、集合成员数、方差膨胀因子、观测数目和局地化半径等指标对同化结果的...
为了探讨不同同化指标对顺序数据同化的影响,选择En KF,DEn KF,En SRF三种经典的顺序同化算法,结合Lorenz-1963模型进行敏感性实验分析,研究同化总时间、同化步长、集合成员数、方差膨胀因子、观测数目和局地化半径等指标对同化结果的影响。实验表明:同化总时间、同化步长、集合成员数、方差膨胀因子、观测数目和局地化半径对同化结果有直接的影响,基于En KF的改进算法在有限范围内是优于En KF的;当达到一定条件时,以上所有方法的同化结果趋于相同。研究结果对于实际应用中的最优顺序同化算法选择具有指导意义。
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关键词
集合
卡尔曼滤波
集合均方根
滤波
确定性卡尔曼滤波
Lorenz-1963模型
敏感性分析
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职称材料
基于DEnKF的背景误差协方差局地化和协方差膨胀研究
被引量:
1
2
作者
韩培
舒红
许剑辉
《遥感技术与应用》
CSCD
北大核心
2016年第2期221-229,共9页
尽管DEnKF同化不会引入观测采样误差,但小集合仍会造成背景误差协方差矩阵存在伪相关,出现滤波发散。为了减少小集合对数据同化结果的影响,结合Lorenz96模型和DEnKF同化方案分析了协方差局地化和协方差膨胀方法对背景误差协方差矩阵、...
尽管DEnKF同化不会引入观测采样误差,但小集合仍会造成背景误差协方差矩阵存在伪相关,出现滤波发散。为了减少小集合对数据同化结果的影响,结合Lorenz96模型和DEnKF同化方案分析了协方差局地化和协方差膨胀方法对背景误差协方差矩阵、增益矩阵及同化结果的影响。实验表明:协方差局地化方法能消除背景误差协方差矩阵和增益矩阵中的伪相关,增大背景误差协方差矩阵的秩,有助于滤波算法收敛到真实解;而协方差膨胀方法不能消除背景误差协方差矩阵和增益矩阵中的伪相关,只能改善在每个同化周期内背景误差协方差系统性被低估的现象;同化过程中采用合适的局地化半径和方差膨胀因子能够较好地改善同化结果的精度。
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关键词
数据同化
确定性卡尔曼滤波
协方差局地化
协方差膨胀
伪相关
原文传递
基于DEnKF方法的考虑次网格变异性的MODIS雪盖同化
被引量:
1
3
作者
许剑辉
舒红
《武汉大学学报(信息科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期156-162,共7页
基于通用陆面模型(CoLM)和确定性集合卡尔曼滤波算法发展了一个考虑模型次网格变异性的MODIS雪盖同化方案,提高雪深模拟的估计精度。利用北疆阿勒泰地区5个气象站点2007年11月至2008年4月逐日雪深观测数据对同化结果进行了验证。结果表...
基于通用陆面模型(CoLM)和确定性集合卡尔曼滤波算法发展了一个考虑模型次网格变异性的MODIS雪盖同化方案,提高雪深模拟的估计精度。利用北疆阿勒泰地区5个气象站点2007年11月至2008年4月逐日雪深观测数据对同化结果进行了验证。结果表明,该同化方案不需要对MODIS雪盖观测数据进行扰动,能明显提高雪深模拟的精度。另外,雪深同化结果与地面观测雪深具有一致的时间变化趋势,能准确地反映积雪深度在各个不同时段的变化特性。
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关键词
雪深
通用陆面模型(CoLM)
MODIS雪盖
确定性
集合
卡尔曼滤波
次网格变异性
原文传递
题名
顺序数据同化算法的敏感性分析
被引量:
2
1
作者
韩培
舒红
许剑辉
机构
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室
出处
《测绘科学技术学报》
CSCD
北大核心
2015年第5期483-488,共6页
基金
湖北省自然科学基金计划面上基金项目(2014CFB725)
国家自然科学基金项目(41171313)
广州地理研究所优秀青年创新人才基础项目
文摘
为了探讨不同同化指标对顺序数据同化的影响,选择En KF,DEn KF,En SRF三种经典的顺序同化算法,结合Lorenz-1963模型进行敏感性实验分析,研究同化总时间、同化步长、集合成员数、方差膨胀因子、观测数目和局地化半径等指标对同化结果的影响。实验表明:同化总时间、同化步长、集合成员数、方差膨胀因子、观测数目和局地化半径对同化结果有直接的影响,基于En KF的改进算法在有限范围内是优于En KF的;当达到一定条件时,以上所有方法的同化结果趋于相同。研究结果对于实际应用中的最优顺序同化算法选择具有指导意义。
关键词
集合
卡尔曼滤波
集合均方根
滤波
确定性卡尔曼滤波
Lorenz-1963模型
敏感性分析
Keywords
EnKF
EnSRF
DEnKF
Lorenz-1963 model
sensitivity analysis
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于DEnKF的背景误差协方差局地化和协方差膨胀研究
被引量:
1
2
作者
韩培
舒红
许剑辉
机构
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室
出处
《遥感技术与应用》
CSCD
北大核心
2016年第2期221-229,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41171313)
湖北省自然科学基金计划面上基金项目(2014CFB725)
广州地理研究所优秀青年创新人才基金资助项目
文摘
尽管DEnKF同化不会引入观测采样误差,但小集合仍会造成背景误差协方差矩阵存在伪相关,出现滤波发散。为了减少小集合对数据同化结果的影响,结合Lorenz96模型和DEnKF同化方案分析了协方差局地化和协方差膨胀方法对背景误差协方差矩阵、增益矩阵及同化结果的影响。实验表明:协方差局地化方法能消除背景误差协方差矩阵和增益矩阵中的伪相关,增大背景误差协方差矩阵的秩,有助于滤波算法收敛到真实解;而协方差膨胀方法不能消除背景误差协方差矩阵和增益矩阵中的伪相关,只能改善在每个同化周期内背景误差协方差系统性被低估的现象;同化过程中采用合适的局地化半径和方差膨胀因子能够较好地改善同化结果的精度。
关键词
数据同化
确定性卡尔曼滤波
协方差局地化
协方差膨胀
伪相关
Keywords
Data assimilation
DEnKF Covariance localization
Covariance inflation Spurious correlation
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
原文传递
题名
基于DEnKF方法的考虑次网格变异性的MODIS雪盖同化
被引量:
1
3
作者
许剑辉
舒红
机构
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室
广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室
出处
《武汉大学学报(信息科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期156-162,共7页
基金
湖北省自然科学基金(2014CFB725)
国家自然科学基金(41171313)
广州地理研究所优秀青年创新人才基金~~
文摘
基于通用陆面模型(CoLM)和确定性集合卡尔曼滤波算法发展了一个考虑模型次网格变异性的MODIS雪盖同化方案,提高雪深模拟的估计精度。利用北疆阿勒泰地区5个气象站点2007年11月至2008年4月逐日雪深观测数据对同化结果进行了验证。结果表明,该同化方案不需要对MODIS雪盖观测数据进行扰动,能明显提高雪深模拟的精度。另外,雪深同化结果与地面观测雪深具有一致的时间变化趋势,能准确地反映积雪深度在各个不同时段的变化特性。
关键词
雪深
通用陆面模型(CoLM)
MODIS雪盖
确定性
集合
卡尔曼滤波
次网格变异性
Keywords
snow depth
common land model
MODIS snow cover
deterministic ensemble Kalman filter
sub-grid heterogeneity
分类号
P237.9 [天文地球—摄影测量与遥感]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
顺序数据同化算法的敏感性分析
韩培
舒红
许剑辉
《测绘科学技术学报》
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
2
基于DEnKF的背景误差协方差局地化和协方差膨胀研究
韩培
舒红
许剑辉
《遥感技术与应用》
CSCD
北大核心
2016
1
原文传递
3
基于DEnKF方法的考虑次网格变异性的MODIS雪盖同化
许剑辉
舒红
《武汉大学学报(信息科学版)》
EI
CSCD
北大核心
2016
1
原文传递
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