冬小麦保险理赔的高精度气象数据查询研究——以河南省一次大风气象灾害为例

为解决河南省冬小麦保险理赔中气象凭证获取渠道不统一、查询效率低、理赔控制难、理赔不规范等问题,本文首先对2018—2021年河南冬小麦保险案例进行分析,发现暴雨、风灾、冻灾和旱灾是河南省主要的农业气象灾害保险理赔类型。基于风灾持续时间短、成灾范围小、保险理赔获取气象凭证查询难度大,本研究以河南省冬小麦风灾为例,对气象站点数据、智能网格实况数据和基于站点数据克里金插值法三种方法进行对比,研究河南冬小麦风灾保险理赔优化查询方法。结果表明:基于站点数据,克里金插值法优于站点数据和智能网格实况数据;当极大风速大于10 m/s时,克里金插值法可以作为未覆盖站点数据的有效补充,在保险理赔查询气象凭证中具有较好的适用性,可提高保险理赔中获取气象凭证的有效性和准确性,为冬小麦农业保险风灾理赔的气象查询提供参考依据。

雷电日统计方法

为更好应用雷电定位系统的自动监测数据统计雷电日参数,在比较多年气象雷电资料与自动监测数据异同性基础上,提出了一种新的适用于自动监测数据雷电日参数统计的方法—网格法,它延续了传统雷电日的概念,是人工统计到自动统计的过渡。统计分析福建13 a气象雷电资料和5 a雷电定位系统监测数据的结果表明,网格法划分统计区域详细、合理,其雷电日统计值与传统气象雷电日有可比性。长期气象雷电日资料是选定网格大小的参考标尺,福建取0.15°×0.15°网格统计值为其年平均雷电日,取0.2°×0.2°网格统计值为其最大雷电日。

气象遥感图像及格点场重采样插值方法

重采样插值方法是气象信息处理领域研究的问题之一。针对气象遥感图像,介绍了基于地图投影坐标转换的直接重采样插值方法和间接重采样插值方法;针对气象格点场,介绍了双线性插值方法和贝塞尔插值方法。以气象业务中不同分辨率的气象卫星(FY2E和FY2D)遥感图像以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)降水预报场为例,分别对不同重采样插值方法进行了分析比较。结果表明:基于间接重采样的气象遥感图像最近邻点插值法的计算量小于邻点权重插值方法,而邻点权重插值方法的效果优于最近邻点插值方法;随着图像的分辨率提高,最近邻点插值法与邻点权重插值方法相比,计算量小的优势更加明显;对于高分辨率的气象遥感图像建议采用基于间接重采样的最近邻点法;对于气象格点场,贝塞尔插值方法的插值效果优于双线性插值方法。

气象地理法在舞动分布图绘制中的改进与应用

电网舞动分布图作为在运输电线路防舞治理及新建线路防舞设计的依据,在确保电网安全稳定运行中发挥着重要作用。继频次法后,气象地理法作为不考虑实际线路影响的舞动分布图绘制方法在国家电网公司范围内得到了推广应用,针对气象地理法在绘制舞动分布图时,采用逐日气象数据可能带来较大的舞动气象日计算误差的问题,提出了以逐时气象数据为基础开展舞动分布图绘制的方法 ,并以浙江省为例介绍了该方法的可行性。

基于空间插值理论的隧道洞口气温计算方法

基于空间插值理论中的Kriging法,提出利用气象观测数据确定隧道洞口气温的计算方法。选取隧道洞口附近气象观测站的气温观测数据,通过回归分析得到特征温度,并根据海平面高度进行修正得到气温测量值;利用最小二乘法,通过半变异函数拟合值得到各气温测量值的权重值;将气温测量值和其权重值代入Kriging法的估计公式计算,将计算值根据隧道洞口的海拔高度进行修正,得到隧道洞口的年平均气温和年气温振幅。以某寒区隧道为例,选取距离隧道洞口最近的5个气象观测站的观测数据,应用上述方法计算,得到隧道洞口的年平均气温为8.35℃、年气温振幅为17.67℃。与实测数据对比可知,两者相对误差小于10%,说明采用该计算方法可以方便、准确地计算隧道洞口处的气温。

一种基于径向基函数的非结构混合网格变形技术

网格变形技术被广泛运用于气动外形优化设计或气动弹性力学仿真之中。非结构混合网格由于拓扑结构比较复杂,其网格变形的难度较大。本章发展了一套基于径向基函数的非结构混合网格变形技术。其基本原理是运用径向基函数对物面边界网格节点的位移进行插值,然后利用构造出来的径向基函数插值序列将物面的位移效应光滑地分散到整个网格区域的节点上。为了提高网格变形效率,需要在物面位移的径向基函数插值过程中进行数据精简,为此,文中提出了一种基于贪心法逐级选择径向基函数空间子集来实现插值逼近的数据精简算法。选择NACA0012翼型和三维LANN机翼的非结构混合网格的典型变形问题作为数值算例,对该方法的实用性进行了验证。计算结果表明该方法具备较高的计算效率,对大尺度变形问题的适应性很好,变形后计算网格的质量仍然可以得到有效地保证。

东海断面调查数据的最优插值同化试验

以World Ocean Atlas(WOA)气候态月平均资料作为数据同化的背景场,以断面调查数据作为数据同化的观测场,采用最优插值法,对WOA数据进行同化处理,得到分析场,并通过一维搜索方法获得最优相关距离尺度,对分析场进行优化。将调整得到的分析场作为现场观测数据的补充,然后对其网格化并绘制等值线图。两组试验结果表明,经过同化处理后绘制得到的等值线图既保留了区域的气候态特征,又体现了观测期间的特点,在一定程度上可以避免因数据空间分辨率不足所导致的插值结果异常,较单纯使用实测数据或将实测数据与WOA数据简单叠加得到的等值线分布更合理。最优相关距离尺度的大小依同化对象数据类型的不同而不同,一维搜索方法可以较便捷的获得最优相关距离尺度,提高数据同化的效果。

关于地球化学数据处理方法的讨论——以大兴安岭喜桂图地区1/20万区域地球化学数据为例

针对地球化学数据中存在的离群数据点在地球化学图面上出现的等量线畸变或"牛眼点"现象,本文使用多种数据网格化插值方法和参数对比以消除"公牛眼"现象,结果表明,克里格、径向基本函数、改进的谢别德、最小曲率、移动平均等方法均不能较好地消除该现象。各种网格化算法编制的地球化学等量线图和交叉验证结果证明,以改进的指数距离幂倒数加权网格化方法效果最好,并且网格参数选择中以取样间距为网格间距,以2.5倍网格间距为搜索半径和幂指数因子的网格化参数既能消除等量线畸变现象,又能对原始数据进行较接近的表达。上述各种地球化学数据网格化插值方法的对比及结果可为地球化学数据处理中遇到同类问题提供信息。

中国气象参数建模与仿真在卫星导航中的应用

为了模拟出不同时刻覆盖我国内陆区域的气象数据,基于网格法建立了气象数据模型,并在网格点上分别建立了静态的均值模型和动态的日变化函数模型;从多角度对仿真得到的气象参数与实测数据进行了比较分析,说明了模型的精度情况及其适用范围和适用条件。仿真结果表明,利用该模型模拟的我国绝大部分区域的气象数据接近于实测值,即使是在模型精度相对较低的西藏地区,也可以进一步提高对流层延迟改正计算的精度。因此可为对流层延迟改正模型提供更好地气象数据支持,并最终为提高我国新一代卫星导航精度的应用研究服务。

基于格网坐标转换法的矢量数据脱密方法研究

借鉴不同椭球间坐标转换的思路,将格网坐标转换法应用于矢量数据平面精度的脱密。采用格网坐标转换法进行脱密时,将随机点作为重合点,生成随机数作为偏移量,保证了偏移量具有很强的随机性。根据脱密数据的范围和格网间距确定格网点的数量,采用移动转换法计算每个格网点的偏移量,使得格网之间具有不同的偏移量,从而保证脱密后的数据具有很好的抗攻击性。通过实验和分析证明,相邻格网之间的偏移量变化较平滑,对矢量数据几何图形进行脱密后能保持拓扑关系。

中国及其邻区地表气象数据预处理和网格化数值结果分析

讨论了与距离成反比和Ｋｒｉｇｉｎｇ等不同的２维插值方法在地表气象数据网格化中的应用，介绍了对中国及邻区１２００多个气象台站数据的预处理过程，对网格化后的数值结果进行了必要的可靠性分析。计算结果说明，在离散台站分布密度与网格节点分布密度大致相同的前提下，网格化处理后的区域气象数据能较好反映离散数据性质。

基于GS-SVM的膨胀土边坡防护工程健康预测模型

为了对膨胀土边坡防护工程健康状态进行精确、快速地预测,选取表征膨胀土边坡防护工程健康状态的指标,采用支持向量机算法,建立膨胀土边坡防护工程健康预测GS-SVM模型。在此基础上,研究数据预处理方式(标准化、权重量化)和模型训练集抽取比例(50%~80%)对预测结果的影响。研究结果表明:随着模型训练集抽取比例的增加,模型的预测准确率明显上升;将数据进行权重量化处理所得到的模型预测准确率显著高于数据标准化处理得到的模型预测准确率;本文所建立的膨胀土边坡防护工程健康预测GS-SVM模型准确、有效,可向其他边坡防护工程结构健康状态预测进行推广。

基于GIS的月平均气温空间化方法的比较研究

使用1961-2000年全国743个气象台站常规气象观测资料,利用IDW、Kriging以及Spline这3种常用空间插值方法,以及复杂地形下月平均气温分布式模型,生成全国的月平均气温空间分布图,并同时与中国气象数据网提供的中国地面气温月值0.5°×0.5°格点数据集进行比较,结果表明:3种插值方法(IDW、Kriging、Spline)、格点数据集与气温分布式模型的绝对误差分别为1.59℃、1.54℃、1.99℃、1.40℃、0.56℃,气温分布式模型的精度最高,而且其空间分辨率最高,模拟的稳定程度较好,能够很好地体现气温随地形的变化特征。因此,气温分布式模型对于平均气温的模拟性能最好。

基于气象数据辅助的GB-InSAR大气相位补偿方法

地基干涉合成孔径雷达GB-InSAR(Ground-Based Interferometric Synthetic Aperture Radar)测量中,大气相位是主要测量误差源之一。对于大气相位非线性变化的干涉相位图,常规的基于参数模型的补偿方法不再适用。该文提出一种基于气象数据辅助的GB-InSAR大气相位补偿方法,对于多幅GB-InSAR图像,首先基于折射率经验模型,利用气象数据估计出大气相位曲线,其次与PS(Permanent Scatterer,永久散射体)点的实际干涉曲线进行互相关运算,通过设定合理的门限实现稳定PS点的选择。然后利用稳定PS点,采用局部加权回归(locally weighted scatterplot smoothing,Lowess)、线性插值、神经网络3种插值拟合方法进行大气相位估计。最后对比补偿结果,选择最合适的插值拟合方案。实验结果表明,当PS点数量足够多时,3种方案均能有效补偿非线性大气相位分量。当区域内PS点数量较少时,采用Lowess方法的补偿效果最好。

不同插值方法在海域气象参数估算中的可靠性评价

海域条件下的气象观测具有数据稀少、变化大且观测站点分布不均的特点,其插值精度受插值方法影响较大。首先对常规插值方法进行理论分析,进而选取了反距离加权法、克里金法和样条函数法三种插值方法进行了插值实验和精度分析。根据渤海湾某区域的气象历史数据,采用不同方法绘制了温度、压强和湿度的插值平面图,并基于交叉验证的方式对各插值方法进行了对比,给出了不同方法的插值估算可靠性评价。结果表明:温度、压强和湿度的插值精度均是基于反距离加权法的插值结果最优(MAE_(温度)=2.42,RMSE_(温度)=1.92,MAE_(压强)=2.05,RMSE_(压强)=1.30,MAE_(湿度)=11.394, RMSE_(压强)=6.43),同时基于反距离加权法的图形绘制可视化效果也要优于其他两种方法。研究结果可为海域气象参数估算提供理论和实践依据。

气象要素插值的空间化精度提高方法研究

为了提高气象要素空间化的精度,本文提出通过预先对气象数据进行处理,然后再进行空间化,以比较直接插值与原始数据处理之后再插值的精度的变化。文中采用数据为全国743个常规气象站40 a(1961—2000年)整编气象资料及2005年的常规气象资料;插值方法有反距离加权法(IDW)、克立格法(Kriging)和样条函数法(Spline);数据预处理方法采用距平处理。结果发现:使用IDW、Kriging和spline对平均温度距平进行插值精度比较,发现IDW方法最优;温度距平精度的提高比降水和相对湿度要好;降水距平误差呈现由东向西递增的趋势。由此可见,对气象要素做距平处理可以有效提高插值精度。

城镇常规气象资料不足时之处理

针对城镇化建设中小城镇气象资料不足或缺乏的情况 ,推荐参照邻近城镇已有资料 。

大数据分析下三维景观虚拟设计系统研究

为了解决传统虚拟规划设计存在数据收集不准确、虚拟画面不真实,无法满足景观精准规划标准的问题,在大数据分析下,提出基于三维景观可视化虚拟系统设计。融入建筑外观和道路设计,同时对场景进行动态浏览,并制作真实渲染图以及三维虚拟动画,对场景进行多方位、多角度展示。根据系统结构图,运用虚拟技术突出仿真效果;采用规则网格法完成地形设计,利用局部插值算法对地形表面数字化采样点或等高线数据进行收集,进而对植被进行构造,并转换为规则的网格数据,由此完成三维景观虚拟规划。实验结果表明,该系统具有数据收集准确、虚拟画面真实等特点,能快速完成景观虚拟规划。

面向空中交通节能减排的真空速估算模型

为了实现终端区内空管单位燃油消耗的有效评估,结合综合航迹数据采用数据挖掘技术,提出一种基于航迹数据的终端区真空速的估算模型。首先应对综合航迹数据处理,提出了对综合航迹处理的方法;通过在中国气象数据网上获取机场上空风的数据,利用插值法建立机场上空风场的模型;分析航行速度三角形,推导出真空速计算模型。最后分别以离场和进场的QAR数据,用Matlab对真空速进行仿真估算。结果表明:方法能够有效地利用综合航迹数据进行真空速的估算。

Triangular Curved Surface Construction of A Series ofArbitrary Disordered Points in Space

Constructing Bernstein-Bezier triangular interpolating curve surface interpolating a series of arbitrary disordered data points is of considerable importance for the design and modeling of surfaces with a variety of continuity information. In this article. a kind of simple and reliable algorithm that can process complex field triangular grid generating is presented, and a group of formulae for determining triangular curved surface with wholly C1 continuity are given. It can process arbitrary non-convex boundary and can be used to construct surfaces inner holes.