生态系统模型中高精度参数的确定

主要研究确定生态系统模型中高精度参数的问题。利用给出的观测数据的周期性,建立了以仿真值和观测值的方差为目标的选优模型,利用计算机进行了搜索和仿真找出最优解。     

银川平原地下水流的数值模拟

为了便于对灌区的节水灌溉措施进行生态环境影响评价,采用有限差分法,利用MODFLOW软件建立了银川平原浅层地下水水流模型,并对银川平原浅层地下水进行了数值模拟。结果表明,在模型的识别阶段和验证阶段,所有观测孔水头的计算值与观测值,在各时段拟合误差绝对值的平均值分别为0.055和0.105 m,所有结果显示两者基本一致,说明所建模型可用于灌区水资源管理的仿真计算。     

河流中溶解态污染物水质模型

通过对河流中溶解态污染物的迁移运行规律的讨论，建立了河流污染带二维水质模型，经原体观测检验，模型计算值与观测值相当吻合。     

基于自适应Kalman滤波的ADS-B数据抗野值方法

在对ADS-B数据的实际滤波过程中，观测值中的野值是影响滤波效果的重要因素。分析野值对滤波以及数据处理精度的影响，以“新息”为基础，将基于“当前”统计模型的卡尔曼滤波算法用于数据处理，通过对自适应Kalman滤波方法中增益矩阵的改进，提出野值辨识和剔除方法。仿真计算表明，该方法性能可靠，简单易行，可以有效地消除野值对滤波的不良影响，提高滤波的精度。     

基于三电平逆变器的直接转矩控制研究

研究异步电动机直接转矩控制调速系统的基本组成和工作原理，提出三电平逆变器的直接转矩控制的方案。直接转矩控制系统采用结构简单，受参数影响小的u—i模型作为磁链观测模型，提高了定子磁链观测的精确度。通过MATLAB／SIMULINK构建仿真模型，结果表明DTC系统具有动态响应速度快、精度高、易于实现等特点，仿真实验验证在该模型下的三电平逆变器直接转矩控制有良好动静态性能。     

SINS/Two-Antenna GPS组合导航系统设计及实现

对SINS／two—antenna GPS全组合导航系统进行了研究，建立了相应的误差模型和系统观测模型，特别是组合系统下的GPS载波相位双差观测模型。提出了一种扩展的卡尔曼滤波方法，并进行了系统硬件集成设计。仿真结果表明：该设计改善了系统性能，提高了导航定位的精度、可靠性和实用性。     

补片形状对修补的杨木单板力学性能的影响

以同一批次旋切杨木单板为试验对象，设计船形、菱形、锯齿形、双圆形、蝶形5种补片(为与仿真试验进行对比，试验单板及补片的尺寸均依据相关标准及仿真尺寸进行设计),用环氧树脂胶黏剂进行粘贴，制备静态拉伸试验试件；按照国家标准GB/T 36408—2018《木结构用单板层积材》、GB/T 14017—2009《木材横纹抗拉强度实验方法》,应用济南试金WDW-300E微机控制电子式万能试验机，对5种补片每组设置的20个单板试样进行木材顺纹抗拉试验，测定补片修补单板断裂应力值、应用扫描电子显微镜观测补片修补单板断裂的微观形态。应用数值模拟方法，依据汉克森(Hankinson)失效理论，对设计的5种补片形状的修补单板仿真模型进行拉伸模拟试验，计算5种不同补片形状修补单板仿真模型的断裂失效应力值。对比实测与仿真试验结果，检验仿真的有效性，分析木质单板缺陷挖补技术中补片形状对修补的木质单板力学性能的影响及单板的断裂模式。结果表明：(1)5种补片中，除菱形补片外，其余单板的失效单元均沿45°方向延伸，在电镜观测下试样断裂位置显示有多处细胞壁发生断裂，这些细胞与板壁的断裂细胞壁相连形成了宏观裂缝。(2)在数...     

近沟渠稻田氮素多维通量模型开发及验证

针对近沟渠水稻田氮素流失通量的估算问题,开发了基于一级动力学反应规律和水氮耦合平衡的氮素迁移模型,综合考虑了尿素氮施入稻田后的各个转化过程和流失过程,采用田间长期观测值与模拟值的比较进行模型参数的校准与验证.田间水稻稳定生长季内的观测数据表明,稻田氨挥发和水稻氯吸收各占施肥量的26.6%～29.4%和38.2%～44.8%,氮素通过径流、下渗和侧渗流失的通量分别占施肥量的5.6%～7.7%,4.0%～4.9%和5.0%～5.3%.这些观测值与模型模拟值较符合,各观测值与模拟值误差在20%以内,说明模型能胜任近沟渠稻田氮素多维通量的估算.     

基于CERES-Maize模型的玉米遗传参数优化及验证

利用玉米生长观测资料、气象资料、土壤资料、田间管理资料,采用CERES-Maize模型对玉米进行应用研究。首先运用均匀设计进行数值模拟,并对模拟结果进行回归分析,根据模拟及优化结果选取最佳的遗传参数,最后通过模型对玉米的产量、每平方米粒数、生育期模拟值和观测值间的比较,结果表明总体上模型模拟值和观测值之间具有很好的一致性。     

带有色观测噪声解耦Wiener跟踪滤波器

对带有色观测噪声的离散线性系统，本文应用现代时间序列分析方法，基于ARMA新息模型，提出了一种解耦Wiener跟踪滤波新方法，仿真例子说明子本方法的有效性。     

基于原位土壤观测的SWAT关键参数及模拟优化分析

利用现场观测土壤属性数据,对基于传统数据库的率定值和监测数据的参数计算值进行模拟结果对比分析。以三江平原阿布胶河流域的现场观测数据,通过物理机制中公式或模型,计算得到SWAT模型关键土壤属性参数的值,再进行两次SWAT模型的模拟。先运用基于土壤数据库参数率定值模拟,再用观测数据计算的参数值替换掉部分率定的参数值;与已经率定好的模型进行对比,评价参数计算的结果。结果表明,SOL_AWC、SOL_K、SOL_BD和USLE_K等4个参数在基于数据库的率定值和观测数据计算值之间有显著性差异,而SOL_CRK的率定值和基于观测数据的计算值之间无显著性差异。两种模拟结果相比,发现基于观测数据的农业面源负荷在数值上不存在显著性差异,且在年尺度和月尺度上具有相同的变化规律。结果表明基于观测数据的SWAT模型能够很好地模拟农业面源负荷在时间尺度上的变化规律。     

GPS测量数据平差模型

从载波相位测量方程出发，直接写出双差模型的观测方程并对其进行线性化，从而导出适合基线向量平差的线性误差方程式，组成法方程式，求解之，并对观测值的单位权中误差和基线长度的精度估计以及基线长度相对中误差进行试算，从而建立ＧＰＳ测量数据平差模型。     

基于BP神经网络的一季稻发育期预测模型

为探究基于BP神经网络原理开展作物发育期预测的适用性，利用长江中下游地区一季稻多年常规气象观测和农作物发育期观测资料，开展模拟研究。结果表明，只考虑温度的有效积温模型，各物候期模拟值与观测值相关性较好，相关系数(r)在0.75以上，但模拟的绝对误差较大，移栽、拔节、成熟期模拟的平均绝对误差(MAE)超过5 d。进一步以有效积温模型为基础，分别引入降水量、相对湿度、日照时数，构建温度(T)模型、温度-降水(T-P)模型、温度-相对湿度(T-RH)模型和温度-日照时数(T-S)模型，经过BP神经网络训练后，4种模型在农作物不同发育阶段的模拟评价指标均得到明显改善，并以T-RH模型最优。对中间层节点数和训练次数2项参数进行优化后的T-RH模型，对各发育阶段模拟结果的均方根误差为0.3～1.2 d, MAE小于1 d,r值均超过0.96,且达到极显著(P<0.01)水平。     

动态A strom定理

从理论上研究了动态模型阶在不小于真阶的情况下，广义最小二乘残差的独立性问题及其损失函数的概念分布；并在观测噪声满足可表示性假设条件下，把稳态模型阶的Ｆ检验推广到动态．计算机仿真的结果表明，推广是成功的．     

树干液流速率的ARIMA模型研究

应用ARIMA模型拟合了晴天的液流速率,与传统的时间序列模型进行了精度比较,并随机选取另外两个时段的液流速率进行了模型普适性分析。结果表明,应用ARIMA(1,2,1)模型液流速率拟合值与观测值回归方程的决定系数达到0.994,二者相关性极显著;与传统的二次滑动平均和二次指数平滑模型相比,液流速率相对误差处于±10%和±5%范围内的分别为90.909%和65.152%,拟合精度明显提高;分别应用ARIMA(1,2,2)和ARIMA(1,1,2)模型拟合9、10月的液流速率,拟合值与观测值的相关性均达到极显著水平。ARIMA模型可以明显提高树干液流速率的拟合精度。     

对利用GPS观测值建立区域VTEC模型的研究

本文根据区域电离层延迟模型的原理与方法,利用载波相位、伪距两种GPS观测值建立了区域VTEC电离层模型,并利用地壳网络观测数据对模型的精度进行了检核.     

线性相关在水文观测值误差分析中的应用

本文运用线性相关法，对水文观测值的误差进行了分析计算。并以本溪地区10处雨量站两年的汛期遥测雨量值与人工观测雨量值进行分析计算，推求遥测雨量与人工观测雨量的相关系数，计算二者的一元线性回归方程并对其显著性进行检验，论证了雨量遥测系统在水文要素观测中的实用性。     

用拉格朗日反演模型模拟长白山森林蒸散

该文以长白山阔叶红松林为研究对象，以Raupach提出的Localized Near Field（LNF）理论为依据，耦合垂直速度标准差σw（z）和拉格朗日时间尺度TL（z），建立林冠内水汽源/汇强度和平均浓度廓线之间的关系；利用拉格朗日反演模型提出了通过林冠水汽浓度梯度计算林冠内的水汽源/汇强度进而推算森林蒸散的方法. 模拟结果与开路涡动相关系统的观测资料比较显示:白天水汽累积通量的模拟精度达到81%，模拟值高出实测值约15%～25%；夜间模拟值比实测值高出2～4倍，其原因尚不清楚.观测期内全天水汽总量模拟值298.91 mm，观测值为240.33 mm. 最后，讨论了水汽源/汇强度及其通量随时间和高度的演变过程.      

车载捷联惯性导航系统在线标定方法分析

为了提高车载捷联惯导系统的定位精度,需要对加速度计和陀螺仪进行实时在线标定。首先推导了惯性导航系统状态方程和组合导航系统量测方程,然后构建了8状态松组合扩展卡尔曼滤波模型,最后利用仿真数据验证分析了3种标定方案。结果表明,增加航向角辅助观测值或改变载体的机动性,可以有效估计惯性传感器误差,明显改善了导航系统的精度。     

基于SWIM模型的洱海流域产流模拟研究

利用DEM、土地利用图、气象水文观测数据,使用SWIM模型对洱海流域产流进行了模拟,比较模拟值和观测值得到效率系数为0.49,总流量相对误差为-18%。