积层混合云降水过程地面雨滴谱特征分析——以2011年6月湖北省某次降水为例

针对2011年6月9～10日湖北省东南部一次积层混合云降水过程,应用自动雨量计对Thies Clima激光雨滴谱仪的测雨精度进行了分析,并分析了逐小时地面雨滴谱特征以及Z-I关系.结果表明,地面雨滴谱仪测雨精度较高,与自动站雨量相关系数达0.997,测弱降水时优于自动雨量计,测强降水时有一定误差;整个降水过程雨滴平均直径0.435 mm,中数体积直径2.5 mm,降水最集中的时段大粒子数最多,小粒子数也显著增多,与降水量相关性最好的是众数直径个数和粒子总数,其次是中数体积直径;雨滴直径越小,数量越多,粒子落速在0.8～1.8 m/s以及3.4 m/s的粒子数较多;同一次降水天气过程不同时段Z-I关系差别很大,对于降水较集中的时段拟合出的Z-I关系效果较好,因此应用雨滴谱对Z-I关系进行校正是可行的.     

山东省春季一次积层混合云降水雨滴谱特征分析

利用2010年3月14日山东省出现的一次积层混合云降水过程中观测获取的雨滴谱资料,对此次降水过程中的雨滴微物理参量特性、雨滴谱特征等方面进行了较详细的分析,总结此次积层混合云降水的主要特征。结果表明,此次春季积层混合云降水强度较弱,雨滴微物理量普遍偏小,雨滴数密度较小,一般在1 000个/min以下;雨滴直径小,平均直径为0.444 mm,最大直径平均值仅为1.489mm;此次降水以直径〈1 mm的雨滴为主,占总数浓度的90%以上;对雨强贡献作用最大的是1～3 mm的雨滴。此次过程中微物理量随时间变化趋势基本一致,雨强与最大直径和数密度的相关性均在80%以上,其中雨强与数密度的关系更为密切,相关系数达96.02%;在降水开始和结束时以及弱降水时段（I〈1 mm/h）,滴谱一般呈单峰结构,而降水中间则呈双峰结构,同时雨滴谱变宽。     

若尔盖一次冰雹过程雨滴谱特征分析

为了研究若尔盖地区降水与冰雹过程雨滴谱分布的特征,需要研究该地区降水过程雨滴谱特征。利用2018年5月7日20:00—8日20:00时降水过程数据、分布公式和雨滴谱反演计算公式分析若尔盖冰雹过程雨滴谱特征。     

贵州省遵义地区暴雨Z-I关系研究

根据2007年32次暴雨天气过程中遵义新一代天气雷达提供的每6 min一次体扫回波资料和120 km扫描范围内9个地面观测站点相应时段的雨强资料,利用最小二乘法进行数据拟合,建立适合本地区暴雨过程的Z-I关系。选取2008年11次暴雨天气过程进行效果检验,并从多方面进行误差分析。结果表明,按强度范围划分建立的Z-I关系较WSR88D默认的Z-I关系（Z=300I1.4）更适合本地,准确率高。可为今后强降水过程的定量估测提供较好的判据,在暴雨灾害预警工作中发挥重要作用。     

山东一次适宜增雨作业的雨滴谱特征分析

为了解降水微物理特征,更好地为增雨抗旱气象服务提供技术支持,本文以2015年4月18~19日发生在山东的一次适宜人工增雨作业的降水过程为例,利用激光雨滴谱仪获取的观测资料对雨滴微物理参量的连续演变特征、雨滴谱微物理参量特征以及降水不同阶段雨滴谱特征等方面进行分析。结果表明,降水强度决定于雨滴谱谱宽和雨滴数浓度,三者随时间变化趋势大致相同,峰区和谷区出现的位置基本一致;各谱特征参量与降水强度间均呈正相关性,即都随雨强的增大而增大;在雨强基本小于1 mm/h的降水第一阶段,谱宽仅为1.75 mm,而进入到雨强多数大于1 mm/h的降水第二阶段时,谱宽为3.5 mm;对于雨滴数浓度而言,降水第二阶段各档粒径数浓度远大于降水第一阶段中各粒径档数浓度值,仅粒径在0.375~0.5 mm之间时,降水两个阶段的雨滴数浓度值基本相同,在102量级。     

1960-2009年裕民县气候变化特征分析

利用新疆塔城地区裕民县1960-2009年气温和降水资料,运用最小二乘法原理对气象要素时间序列进行线性拟合,分别得出气温和降水变化趋势及变化率。     

海口不同时间尺度降水量统计拟合

根据Γ分布函数对海口不同时间尺度降水量进行了拟合,用最大似然法估计分布函数中的参数,然后利用柯尔莫哥洛夫方法对拟合效果进行了检验.在此基础上计算了各级保证率下的降水量.结果表明,Γ分布函数对海口不同时间尺度降水量均有较好拟合效果,大部分月份30年平均降水量高于50%保证率下降水量,低于60%保证率下降水量.     

Bertalanffy生长方程对峦大杉生长的拟合

在阐述Bertalanffy生长方程基本性质基础上,运用单向差分最小二乘法、双向差分最小二乘法、中心差分最小二乘法对其模型参数进行估计;应用Bertalanffy生长方程对峦大杉(Cunninghamia konishii Hayata)生长进行拟合,验证参数估计有效性及适用性。结果表明:单向差分最小二乘法、双向差分最小二乘法、中心差分最小二乘法对Bertalanffy生长方程参数估计,有效、适用;应用Bertalanffy生长方程对峦大杉生长拟合优度,验证了Bertalanffy生长方程不仅适用于海洋生物,同样适用于拟合峦大杉的生长规律;由3种参数估计法对应的统计量(R2)表明,中心差分最小二乘法得到的回归模型拟合度,优于单向差分最小二乘法、双向差分最小二乘法。     

全国典型台站降雨期雨滴谱特征分析

基于2018—2019年激光雨滴谱仪分钟观测资料,依据年降雨量分区域挑选7个典型站点进行雨滴谱特征分析。结果表明,基于分钟雨滴谱数据计算的小时雨强与台站观测雨强的相关系数均超过0.92,二者平均差值为负值,且差值随雨强增大而增大。雨滴直径等级频数百分率分布为双峰结构,质量百分率分布为多峰结构。直径小于1 mm的小雨滴对雨滴数浓度的贡献率达77.8%,对雨强的贡献率只有18.1%;直径大于2 mm的大雨滴占总数浓度的2.6%,对雨强的贡献为41.8%。考虑雨滴下落末速度影响后,小雨滴对雨滴总数浓度的贡献率增大9.7个百分点,中雨滴和大雨滴对雨滴总数浓度的贡献率降低。随雨强减弱,大雨滴数浓度减小,超大雨滴消失,谱宽收窄,小雨滴数浓度变化特征随台站出现差异。     

橡胶Mooney—Rivlin模型及其系数最小二乘解法

Mooney-Rivlin模型是进行橡胶有限元等分析经常用到的应力应变能密度函数,模型中材料系数的标定,是应用的关键。通过对橡胶本构关系的研究,总结出一个可以直接用最小二乘法拟合的本构关系,结合相关实验数据确定了材料系数。结果证明,采用最小二乘法确定的材料系数有很高的准确性,且可以应用到不同性质的橡胶材料系数的标定。     

基于分层贝叶斯方法的高山松单木生物量模型

以香格里拉市典型森林生态系统高山松林为对象,在前期进行Ⅰ区和Ⅱ区共115株高山松单木地上生物量实测基础上,以异速生长方程为单木生物量基础模型,并采用分层贝叶斯方法、非线性混合模型法、贝叶斯方法和非线性最小二乘法进行异速生长参数拟合,运用决定系数(R²)、估测精度(E)、均方根误差(RMSE)等指标对模型参数拟合效果进行评价。结果表明:1)从拟合精度看,4种方法的模型拟合效果均较好,R²均达到了0.98以上。但分层贝叶斯方法估计结果更优,其R²=0.985 6,E=84.76%和R_MSE=39.75 kg;2)通过对比不同方法的差异发现,加入了区域随机效应的分层贝叶斯方法和非线性混合模型法的拟合效果均优于未加入区域随机效应的贝叶斯方法和非线性最小二乘法。分层贝叶斯方法在拟合高山松单木生物量模型中具有更大优势,模型拟合效果最好。加入了随机效应的分层贝叶斯方法和非线性混合模型法可以提高单木生物量模型的估计精度,采用分层贝叶斯方法进行高山松单木生物量模型参数估测,为大尺度样本数据模型参数估测方法提供新思路。     

三参数韦布分布的参数估计

三参数韦布(Weibull)分布对不同形状的频率分布有很强的适应性。讨论了三参数韦布分布的参数估计，分别给出了参数的矩法估计和最大似然法估计。三参数韦布分布在气象上有时能获得更好的效果．最大风速以很高的拟合精度遵循三参数韦布分布。     

基于最小二乘的点云叶面拟合算法研究

利用地面激光扫描仪(TLS)获取户外树木的大量点云数据,从中截取树叶点云数据并以此来进行曲面拟合,构建树叶真实三维模型。主要针对空间散乱点云数据的曲面拟合方法进行研究。在最小二乘法、正交最小二乘法、移动最小二乘法等3种二维曲面拟合方法基础上,针对空间散乱点云数据,提出新的曲面拟合方法。通过比较这3种方法对点云数据曲面拟合后效果,得出结论:针对树叶散乱点云数据,移动最小二乘法能够有效的拟合出树叶的曲面。     

发动机性能试验数据处理方法的研究

研究了发动机性能试验数据处理的方法 ,提出利用最小二乘分段多项式拟合方法对曲线进行拟合 ,可提高工作效率和试验精度 ;认为坐标变换法可提高拟合精度 ;最后采用二元列表函数的线性插值法 ,实现了大气修正的计算机处理。     

圆和椭圆特征参数检测算法研究

从图像处理的角度出发,介绍了求取圆和椭圆特征参数的算法——最小二乘拟合法。对圆形零件特征的计算,还提出了面积法和周长法。通过对计算结果的比较,得到拟合圆和面积法是比较有效的计算方法。     

基于贝叶斯法的长白落叶松林分优势高生长模型研究

贝叶斯统计推断是基于总体信息、样本信息和先验信息的一种统计推断方法,并已成为森林生长模型中的一种重要方法。本文以长白落叶松人工林为对象,基于1 687对林分优势高与年龄数据,利用Richards生长方程构建基于贝叶斯法和经典概率统计法的林分优势高生长模型,探讨贝叶斯统计法拟合小样本量数据的稳定性。分别基于全部样本,以及随机抽取的10%、5%和2%样本,利用经典概率统计法(非线性最小二乘法)、无先验信息的贝叶斯统计法和有先验信息的贝叶斯统计法进行参数估计,分析模型表现和参数分布。模型评价指标包括均方根误差(RMSE)、贝叶斯统计常用的DIC统计值以及参数的可信区间。结果表明:基于小样本的贝叶斯统计与大样本的经典概率统计的拟合结果相近,但贝叶斯统计法估计的参数稳定性强,且抽样5%时的RMSE值最小。有先验信息的贝叶斯统计拟合结果优于无先验信息的贝叶斯统计拟合结果,参数分布也较为集中,不确定性小;有先验信息贝叶斯统计和经典概率统计的参数分布区间有较大重叠。另外,有先验信息贝叶斯统计对3种不同样本量的拟合结果显示,参数标准差以及模型RMSE值都是在抽样5%时最小,说明用贝叶斯统计的拟合精度及参数确定性与样本量大小也有一定关系。研究验证了贝叶斯统计在利用先验信息、基于小样本量进行森林生长建模时的优越性。      

长白山阔叶红松林林隙大小结构研究

该文应用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布模型对长白山阔叶红松林林隙大小结构进行研究,分析了模型的模拟效果,并对模型的拟合优度进行分析和评价.结果表明:长白山阔叶红松林主要以中小型林隙为主,大林隙极少出现. 林冠空隙总面积占调查样地总面积的12.5%,扩展林隙总面积占调查样地总面积的28.8%;冠空隙面积在20～100 m[[sup]]2[[/sup]]之间的林隙占林隙总数的80.7%,扩展林隙面积在80～240 m[[sup]]2[[/sup]]之间的林隙占林隙总数的81.8%. 冠空隙和扩展林隙的大小结构都呈峰值左偏的偏山状分布. 冠空隙大小结构服从高斯分布,扩展林隙大小结构可以用高斯分布、对数正态分布和二阶对数分布进行理论描述;根据复相关系数、决定系数、校正决定系数、回归标准误、预测残差平方以及模型拟合度（α=0.05）对模型拟合优度进行评价的结果一致,模型拟合优度顺序为:对数正态分布二阶对数分布高斯分布. 该文所采用的单峰分布模型能够从数学及生态学上对长白山阔叶红松林林隙大小结构进行较好的解释.       

贡嘎山暗针叶林林冠对降雨能量再分配的影响研究

雨滴速度、雨滴动能等参量都与土壤侵蚀关系密切。充分考虑林冠结构特征与降雨特性,观测了贡嘎山不同演替阶段暗针叶林群落的林内降雨,采用经验公式和雨谱法计算出降雨雨滴的动能和势能。结果表明:雨滴终点速度与雨滴直径和雨滴动能的大小均成正比;在小雨强时,林冠可以增加降雨落地时的动能,有时甚至可以达到林外的2倍以上;林冠对降雨势能的消减量与降雨量和林冠截留量有显著相关关系,不同月份的降雨特征不同、林冠截留特征不同,致使林冠对降雨势能的削减能力也不同。     

亚洲玉米螟产卵量增长曲线拟合方法之探讨

本文根据改进的指数曲线与加权最小二乘法理论,提出了亚测玉米螟种群增长所遵循的逻辑斯蒂曲线的新的拟合方法。应用这个方法建立了亚洲玉米螟种群增长模型,其结果较目测法、三点法、统计优选法、枚举法等方法的计算工作量小,曲线拟合精度高,且本法还可以应用于观察值y为连续分布的数据拟合。