BP神经网络在台风路径预报中的应用

利用前馈型BP神经网络模型,对发生于中国沿海的热带气旋的移动路径进行了预报应用研究.根据中国<台风年鉴>发布的每个台风过程记录,对预报试验的台风个例分别选取了经度、纬度、中心气压和最大风速等81个因子,由多元回归选取了其中相关性好的因子,进行网络的学习训练,在获取前24h间隔6h的4次台风信息的基础上,用来预报了台风未来24h,48h和72h的短期路径变化.将该方法预报结果与CLIPER模式预报结果进行了比较,结果表明,BP神经网络模式的预报精度比CLIPER模式的高.     

强增温区及其形态变化对台风转向的指示作用

根据美国国家环境预测中心（NCEP）的温度资料，以近年来在我国华东登陆或近海转向的台风为例，对台风中心附近的异常增温与未来的移动方向进行了诊断分析。结果发现：中、高层台风中心附近的异常增温对台风未来的移动趋势有着很好的指示作用，尤其是对台风移动方向的突然改变具有预报意义，强增温区及脊（轴）线方向预示着台风未来的移动方向。由此得出了一个台风路径预报的新途径。     

基于GIS的台风灾害评估系统设计开发

台风是我国东南沿海各省夏秋季中经常遭遇的自然灾害。建立浙江1949年以来的历次台风数据库，并采用ArcGIS作为台风灾害信息及评估系统的平台，进行台风路径的自动生成；相关台风信息的综合查询；雨量等值线以及雨量、风速色块图的绘制与统计；灾害评估模型建立等功能。为灾情的评估和预报，以及为台风灾害的指挥决策提供科学依据。     

广东台风灾情预测系统研究

准确预测台风灾情对防台减灾具有重要意义。研究了广东省台风灾情的一种预测系统。该系统将广东省划分为4个区域,引入区域灾害易损性和台风路径类型作为评估因子,采用非线性的GA-BP神经网络,通过2000-2006年广东省台风数据训练和测试,建立了台风灾情预测模型。系统采用C#+Arc Engine进行二次开发,形成了一种集成GIS功能的台风灾情预测系统,以期为防台减灾工作提供决策辅助。     

基于自然正交展开的神经网络长期预报模型

对月降水量的前期500hPa高度场、海温场相关预报因子进行E0F展开，并取其中与预报量相关程度较高的主成分，结合人工神经网络技术，建立了一种新的短期气候预测模型。将这种新的预报模型与同样根据这些预报因子建立的回归预报模型进行了对比分析。结果表明，这种新的短期气候预测模型由于集中了众多预报因子的预报信息，并有效地利用了神经网络方法的非线性映射能力，因此比传统预报方法的预报精度显著提高，并且稳定性好，具有很好的应用前景。     

"艾利"台风异常路径与登陆地点分析

2004年18号台风“艾利”的移动路径在登陆前发生了两次左折，是一次十分罕见的异常路径。从大尺度环流、天气尺度特征分析发现，双台风作用使两个台风产生逆时针旋转效应，及由东西环副高联成的东西向高压坝的阻挡作用，台风西北侧我国江南一福建的偏东一东北气流的加强和沿海地形摩擦效应的综合效果是造成台风“艾利”异常路径的原因。“艾利”台风第二次左折向西南方向移动，沿着福建海岸线的移动阶段，利用沿海多部雷达的高时空分辨率的定位，准确及时地反映了台风西折的动向，为防台抗灾提供了重要的信息，从一定程度上弥补了第二次左折路径预报存在一定偏差的不足。分析还发现，“艾利”台风在第二次左折前后，多普勒雷达速度图象上出现了明显的风速极值区不对称特征，西北象限风速极值大于其它象限的不对称分布可能是导致并维持AERE台风向西南方向移动的重要原因。最后，利用沿海地区稠密的自动气象站探测到的风和气压资料，较好地验证了雷达定位的准确性，同时能够更精确地判定台风的登陆点。     

1993年夏季的台风路径特征

１９９３年西北太平洋共生成２８个台风，其移动路径趋势有其独特性。有７个台风登陆日本；８个登陆菲律宾；７个台风登陆我国广东和海南省，直接损失高达７０亿元，为１９４９年以来最严重的一年。但没有一个台风登陆华东和华北沿海，这也是极为罕见的。本文分析了１９９３年台风移动的天气学原因，及其与厄尼诺现象的关系。并着重分析了台风移动路径的卫星云图特征。从而有助于判别台风究竟是北上转向，还是西行登陆我国。     

长治市冰雹气候特征及预报研究

对1980—2003年长治市冰雹天气的气候背景进行了统计分析，明确了冰雹发生的时空尺度，地理分布，月、年际变化，冰雹发源地以及冰雹主要影响路径；利用500hPa天气图，给出了降雹的天气形势及高空冷空气的活动路径；分析了冰雹天气的0℃层高度、-20℃层高度、水汽条件和稳定度等参数；采用最优子集回归方法对850hPa和500hPa高空指标站进行了选取，分析了这些站点及本站14时（压、温、湿、风）的气象要素，建立了综合性预报模型。     

人工神经网络在台风预报中的应用初探

为了探索人工神经网络应用于台风分类预报的可能性，用具有Ｓ－特特性函数的Ｂ－Ｐ网络对每类台风的标准样本进行训练，由训练结束后的权值和阈值及待预报样本的因子测值，计算出网络输出值，作出台风分类预报。文中的实例表明人工神经网络用于台风预报具有客观性、可行性和实用性。     

“菲特”台风历史相似性分析

利用台风年鉴和浙江省气象站资料,从台风移动路径、影响季节、降水局地性、多个热带系统共同作用和后期灾害等方面,对2013年23号强台风"菲特"进行了历史相似性分析后得出以下结论:"菲特"与历史台风分别在上述五个方面中的一个或几个上具有相似性,同时又存在差异。气象业务工作中既要通过历史相似性来帮助做好台风预报,又要具体分析与历史相似个例的不同之处,更重要的是从多方面分析历史相似性,通过分析每一方面的相似程度和可能带来的风雨及灾害,同时综合应用数值预报提供的各类产品,才能更有助于提高台风预报服务的质量。     

调整已有地震动拟和规范反应谱人造地震动方法比较

利用已有的地震记录调整得到拟和规范反应谱的人造地震动的方法越来越得到广泛的认可和应用。常用的方法包括比较粗略的比例调整法、比较精确的调整傅里叶幅值谱法、基于小波变换的调整方法和时域内叠加小波函数的方法等。本文详细介绍了各种谱拟和方法的原理以及实现过程中的难点;通过算例分析,对各种方法的优缺点进行了探讨。结果表明:当已有地震动反应谱与规范反应谱相差较大时,可先采用比例调整法粗调,然后再采用其他三种比较精确的方法继续进行调整;后三种方法都能快速地由实际地震动时程纪录得到拟和规范反应谱的人造地震动时程,并一定程度上保留原始时程的非平稳特征;相比之下,时域内叠加小波函数的方法精度最高,调整完后不用进行基线调整,是一种值得推荐的方法。     

蓄滞洪区洪水资源利用的风险效益分析

利用蓄滞洪区的现有洼淀拦蓄洪水,实现其洪水资源化是合理开发和有效利用水资源的重要途径。以天津市大黄堡洼蓄滞洪区为例,建立了蓄滞洪区洪灾风险的评价指标体系,提出了相对风险度的概念及其计算方法,并分析计算了大黄堡洼7种洪水资源利用情景下的综合风险度、相对风险度、损失、经济效益和生态效益。结果表明:与综合风险度相比,相对风险度更为直观形象,便于决策者判断,据其能更及时地做出应对策略,了解损失、效益值受蓄水量和淹没范围的共同影响。最后综合分析风险、损失、效益计算结果,优选出合理的洪水资源利用情景,并分析了其合理性。     

考虑岩体各向异性强度的隧洞围岩稳定性分析

岩体中普遍存在着大量的节理裂隙等不连续面,这些不连续面对岩体的强度有着重要的影响。以具有较密集成组节理的岩体为研究对象,以Drucker-Prager准则和裂隙应力张开准则为基础,分别考虑岩块和节理面各自的物理力学性质,研究岩体在各向异性强度准则下的理论方法,并建立了岩体各向异性本构模型,用以描述节理岩体在强度方面的各向异性及其破坏特征。将该模型用于隧洞围岩稳定性分析工程中,研究表明,该模型可以较好地解释节理岩体围岩的破坏特征,与工程实践相符。研究成果对我国地下石油、核废料储存以及深埋地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。     

模糊信息优化处理方法在陕西泾阳南塬塬边斜坡稳定性区划中的应用

结合野外调查,应用模糊信息优化处理方法对泾阳南塬塬边斜坡各评价单元进行了评价,最后根据评价结果将塬边斜坡进行了稳定性区划.     

强震仪观测资料在杨浦大桥养护监测中的运用

上海杨浦大桥是当时世界同类型桥梁中最长的斜拉索桥,为了掌握大桥的运行情况,确保运行安全,每年用在该桥上的养护管理费用相当可观,且程序繁琐。如何找到既简单实用,又节约费用,就能起到一定的养护监测作用的方法?是本文探讨的问题。本文运用强震观测资料,采用自回归移动平均ARMA模型,得到大桥的随机振动中某些振型的频率及阻尼比,在地震、台风过后或经一长段时间车辆运行之后,看其相应振型频率和阻尼比的变化,以达到维护监测的目的。从所得的结果看,此法具有较好的可操作性,可用于大桥主塔等的养护。     

煤岩电磁辐射信号时间序列混沌特性分析

采用华丰矿1409工作面电磁辐射观测数据,应用相空间重构法计算了5次矿震前后系统混沌吸引子的关联维数D2。研究结果表明:电磁辐射时间序列具有混沌特征,混沌系统的自由度在2~26之间。矿震发生前,混沌吸引子的关联维数D2先升后降,矿震过程中系统有降维现象。研究结果对认识矿震过程中煤岩体产生的电磁辐射信号的非线性特征和进行矿震预报具有一定的参考价值。     

地下管线的有效应力地震反应分析

地下管线的地震反应与管线周围土体的动力特性以及管土之间的相互作用密切相关。在地震作用下,孔隙水压力的发展会导致土体有效应力的降低,并且影响土体的动力特性。根据有效应力方法以及土体的非线性动力本构模型,可以研究孔隙水压力的增长与消散、有效应力的降低以及土动力特性的变化。在地下管线与周围土体之间引入接触单元,来模拟管土之间的接触传递问题;通过有限单元法,对地下管线的地震反应进行了全过程地震反应分析的数值模拟。计算结果表明:在地震作用下,孔隙水压力的增长造成了土体的软化,使得土体的动力特性发生变化,因此管线的地震响应也发生了相应的变化。     

应用GIS方法反演洪水最大淹没水深的空间分布研究

探讨了应用地理信息系统（GIS）方法反演洪水最大淹没水深的基本原理和计算方法。对水库型淹没区和滩地型淹没区分别进行了分析和讨论。以1960年辽东洪水作为实例，在1：1万比例尺地形数据的支持下，结合历史洪水洪痕水位调查资料，计算了该次洪水最大淹没水深的空产布状况，计算结果可以为洪灾损失评估和洪灾风险评价提供数据基础。     

突发事件应急资源的需求结构研究

构建突发事件的应急资源需求结构是应急资源储备和调度的前提条件和重要依据。基于突发事件的应急管理阶段、主要应对环节以及应急资源类型,构建了突发事件应急资源的需求结构,按照逐层递进的方式将突发事件的应急资源需求结构分为4个层次,即大类、类、亚类和细目。第一层次包括3大类,即突发事件应急处置物资、基础保障资源和恢复重建资源;在第一层次的基础上进一步划分应急资源类别,应急资源类别构成了应急资源需求结构的第二层次,其中应急处置资源包含4类,基础保障资源包含6类,恢复重建资源包含3类;对应急资源类别进一步划分为亚类,应急资源亚类构成应急资源需求结构的第三层次;第四层次为应急资源需求细目。     

洪水作用下汽车的起动流速研究

针对洪水作用下汽车的起动条件开展了一系列的研究:首先分析部分淹没状态下汽车的受力情况,结合滑动平衡的临界起动条件建立相关方程,导出了洪水中汽车起动流速公式;然后在室内水槽中对三款模型车进行了一系列的起动试验。试验结果表明:对于同一款模型车,平行于水流方向放置时,起动流速与水深的相关性较好;并且水深越大,起动流速越小。接着运用试验资料率定了起动流速公式中的相关参数。最后采用模型相似率及率定后的计算公式估算了原型车辆在不同水深下的起动流速,两种方法所得的结果较为接近,故预测结果较为可靠。