江苏省气象灾害重点实验室项目(KLME0507)
- 作品数：10 被引量：80H指数：5
- 相关作者：张韧洪梅余丹丹刘科峰万齐林更多>>
- 相关机构：解放军理工大学南京信息工程大学中国气象局更多>>
- 发文基金：江苏省气象灾害重点实验室项目国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球理学自动化与计算机技术更多>>
- 多光谱卫星云图的SOFM-PNN网络耦合的云分类模型被引量：7
- 2008年
- 针对单一类型的神经网络分类器难以正确区分和有效识别复杂云类特征的缺陷,本文基于静止气象卫星云图多光谱云类样本,通过计算、分析云图灰度、梯度与纹理特征,提取了云分类最佳判别因子,建立了自组织网络(SOFM)与概率神经网络(PNN)的综合云分类器优化模型.该分类器首先利用自组织网络对云类样本进行无监督初始分类,确定出相似样本子集;随后用概率神经网络对初始分类误差进行有监督修正和分类结果的二次优化判别.试验结果表明,该分类器可有效提高云类判别效果,分类结果的总正确率达到92.4%,Kappa系数为90.82,明显优于单一的统计分类器判别效果.
- 黄兵王彦磊张韧刘科峰洪梅万齐林
- 关键词：卫星云图云分类自组织神经网络概率神经网络
- 经验正交函数与遗传算法结合的副热带高压位势场非线性模型反演被引量：8
- 2006年
- 针对副热带高压的动力预报模型难以准确构建的困难,基于T106数值预报产品500hPa位势高度场序列,用经验正交函数(EOF)分解方法对位势场序列进行了时、空分解,引入了动力系统重构思想,以EOF分解的空间模态的时间系数序列作为动力模型变量,用遗传算法全局搜索和并行计算优势,进行了动力模型参数的优化反演,建立了客观合理的非线性动力模型·通过对动力模型积分和EOF的时、空重构,实现了副热带高压的中、长期预报·试验结果表明,本文反演的动力模型的副热带高压预报效果优于常规的数值预报产品,该研究工作为副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了新的方法思路和技术途径·
- 张韧洪梅孙照渤牛生杰朱伟军闵锦忠万齐林林建忠（推荐）
- 关键词：遗传算法经验正交函数副热带高压
- 支持向量机与卡尔曼滤波集合的西太平洋副热带高压数值预报误差修正被引量：6
- 2007年
- 基于T106数值预报产品资料,提出了支持向量机和卡尔曼滤波相结合的方法来进行夏季西太平洋副热带高压数值预报的误差修正与预报优化。首先采用支持向量机方法建立了西太平洋副热带高压面积指数的误差修正模型。基于支持向量机预报优化模型尽管有比较好的拟合精度和预报效果,但与实际副热带高压指数尚有一定的差异。究其原因,除预报对象(副热带高压)本身比较复杂、模型优化因子不够充分以及数值预报误差自身的随机性以外,优化模型的输入、输出基本上是一个静态映射结构,因此前一时刻的预测误差难以得到有效的反馈、调整和修正。为考虑前一时刻预报误差的反馈信息,动态跟踪副高的变化趋势,随后引入卡尔曼滤波方法建立支持向量机-卡尔曼滤波模型,对支持向量机模型的输出结果作进一步的调整和优化。试验结果表明,该方法模型的预报优化效果优于T106数值预报产品以及单纯的神经网络修正模型和卡尔曼滤波修正模型的优化效果,能够较为客观、有效地修正西太平洋副热带高压指数的数值预报误差,改进和优化西太平洋副热带高压的数值预报效果。该方法为副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了一种新的思路,表现出较好的应用前景。
- 刘科峰张韧徐海斌闵锦忠朱伟军
- 关键词：副热带高压支持向量机卡尔曼滤波
- 基于相空间重构的西太平洋副高指数的动力随机性与复杂性被引量：4
- 2007年
- 基于NCEP/NCAR再分析资料,计算了西太平洋副热带高压脊线指数的逐候时间序列,对该时间序列进行了相空间重构,对相空间重构中最佳嵌入维数和延迟时间的选择进行了分析,画出了相应的伪相图,同时还对副高脊线指数吸引子的关联维数进行了计算,得到副高脊线指数关联维数为3.10±0.05。通过动力参数的计算和重构后相空间递归图的分析,讨论了副高活动的动力随机性和复杂性。分析结果对副高系统复杂性和可预报性的认识以及副高动力模型反演有参考意义。
- 张韧王辉赞刘科峰洪梅余丹丹
- 关键词：相空间重构关联维数
- 基于交叉小波与小波相干的西太平洋副高与东亚夏季风系统的关联性分析被引量：46
- 2007年
- 采用交叉小波变换与小波相干方法，利用NCEP／NCAR再分析资料以及NOAA卫星观测的OLR资料，分析了2006年夏季西太平洋副高的异常活动及其与东亚夏季风系统相关的时延位相特征。分析结果表明，副高指数与东亚夏季风系统成员特征指数的交叉小波功率谱和小波相干谱能够有效揭示周期尺度为14～20d的不同影响因子与副高指数的时频特征和时滞相关性。分析证实，马斯克林高压和南亚高压对副高的西伸、北跳有较好的预报意义；热带ITCZ和副热带高空急流的加强北移与副高脊线的北跳同步；副高北跳利于降水在华南发生，反过来，雨带的产生又有利于副高的进一步西伸。
- 余丹丹张韧洪梅刘科峰王辉赞
- 关键词：交叉小波副热带高压
- 基于动力统计模型重构的副热带高压中长期预报被引量：6
- 2006年
- 基于T106数值预报产品500 hPa位势高度场序列,用EOF方法对位势场序列进行时、空分解,在考虑相邻时段位势场空间模态基本稳定的前提下,引入动力系统重构的思想,以EOF分解的空间模态时间系数序列作为动力统计模型变量,用遗传算法全局搜索和并行计算优势,进行了模型参数的优化反演,建立了EOF分解的时间系数的非线性预报模型。通过模型积分和EOF的时、空重构,实现了副热带高压活动场的中长期预报。试验结果表明,在短期预报(1—5 d)该模型与T106模式的预报效果大致相当;但对于中长期预报(≥5 d),其预报效果优于T106预报产品;特别是10 d以上的预报结果对副热带高压的形态和范围仍然能较为准确地描述。该研究方法对副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了一种新的思路。
- 洪梅张韧何金海
- 关键词：动力统计遗传算法EOF
- 地球科学中的散乱数据优化与缺损信息恢复被引量：5
- 2006年
- 介绍了分形理论和动力系统重构等现代数学方法和神经网络、模糊聚类、遗传算法等信息处理技术在地球科学稀疏、散乱数据中的优化插值与拟合逼近,以及资料中缺损信息恢复重构等方面的学科动态和研究进展;分析评述了多种数据处理方法的优缺点及其在不同类型、不同特性资料处理中的适用性和局限性;阐述了基于学科交叉融合、优势互补研究思想开展地学资料中非常规复杂数据的信息挖掘、特征提取和优化拓展的技术途径和应用实践;讨论了地球科学中两类重要的数据分析研究思想(基于动力模型约束的变分方法和基于自然几何相似的同化方法),指出它们的交叉融合和优势互补是未来地球科学数据研究中重要的发展趋势和方向。
- 张韧万齐林梁建茵朱伟军陈奕德
- 副热带高压强度变化的模糊聚类诊断预测被引量：1
- 2006年
- 采用模糊C均值聚类(FCM)、遗传算法(GA)和模糊减法聚类(FSC)交叉融合、优势互补思想进行副热带高压影响因子的综合聚类分析和副热带高压指数的诊断预测。在统计分析的基础上,通过选择若干与副热带高压指数关系密切的影响因子构成了高维特征空间,进行了综合聚类分析,实现了副热带高压指数的聚类判别和诊断预测。该文提出的综合聚类方法既可克服FCM/GA算法全局/局部寻优的不足,又可客观确定聚类数目。试验结果表明,该方法具有良好的分类效果,判别结果与实况基本相符。
- 洪梅张韧吴国雄何金海余丹丹
- 关键词：季风系统模糊聚类遗传算法
- 西太平洋副热带高亚季节内振荡的基本模态及其与低频位势波的关系被引量：4
- 2010年
- 基于NCEP/NCAR再分析资料,采用分层(500hPa、850hPa)与整层(4层)的EOF分解方法,提取出两个含有垂直结构的副热带高压(副高)的基本模态。分析表明,整层与分层EOF得到的模态有很好的一致性,这说明副高的确存在中下层一致的空间分布特征和时间变化规律;进一步引入小波能量谱讨论其周期特征,发现存在明显的20—30d和30—60d低频振荡现象;结合1995年的天气实况,诊断揭示出不同纬度上的低频位势波影响和制约副高活动的可能机理:副热带地区低频位势波影响和制约着副高主体20d左右的中期变动,而副高西端5—10d的短期过程则与热带和高纬地区低频位势波扰动能量在西太平洋地区聚集有关。
- 余丹丹张韧滕军万应虎
- 关键词：天气学副热带高压
- 基于副高-季风非线性动力模型的动力特性讨论与机理分析被引量：1
- 2010年
- 基于NCEP/NCAR再分析资料,依据动力系统反演思想,采用遗传算法从1998年实际观测资料中,客观合理地反演重构了副高特征指数与东亚夏季风因子的非线性动力模型,并结合1998年天气实况,讨论了模型中外参数的变化对副高系统平衡态失稳和分岔的影响。从而为副高等难以准确构建动力模型的复杂天气系统的物理机理分析和动力行为讨论,提供了有益的研究思想和方法手段。研究发现,副高指数平衡态的分布和变化与实际副高的中短期异常活动相对应,副高系统由高值稳定平衡态向低值稳定平衡态跳跃的突变行为对应副高的异常南落过程,副高系统由双稳定平衡态向单稳定平衡态并入的分岔行为对应副高"双脊线"并存到消失的过程。
- 余丹丹张韧洪梅程亮
- 关键词：天气学遗传算法副热带高压
