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通过分析年降水量时间序列的特性,提出了基于当前趋势以及相邻年份降水量的年降水预测规则.利用云模型描述每条规则,实现不确定性推理.云模型结合了随机不确定性和模糊不确定性,通过云推理实现未来年份年降水预测.通过与传统预测方法相比较,发现云推理模型很擅长从大量数据中挖掘出不确定性知识,有较高的预测精度和推广应用价值. 相似文献
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针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。 相似文献
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基于加权马尔柯夫链的汛期降水丰枯预测 总被引：3，自引：0，他引：3
依据榆林市秃尾河1976-2000年汛期降水资料,应用均值标准差法建立降水丰枯的分级标准,将汛期降水量分为枯、偏枯、平、偏丰、丰等5个水平年。然后针对降水量为相依随机变量的特点,采用以规范化的各阶自相关系数为权重,运用加权马尔柯夫链模型来预测和分析未来年份汛期降水量的丰枯状况,结果显示该方法是有效可行的。最后运用遍历定理进行各种滞时的马尔柯夫链特征分析,对降水序列做出了定量的描述,预测未来秃尾河流域汛期降水量出现丰水年的几率最大,为39.8%。通过对汛期降水状态的预测,可以更好的为流域防洪抗汛和水库的合理调度提供有效信息。 相似文献
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云制造环境下知识云能力量化评估方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
云制造是一种智能化制造新模式,知识是支撑云制造服务系统运行的核心。但对知识云及其服务能力、影响因素和评估方法的研究尚不够深入。在建立知识云能力整体特征评估体系基础上,提出了一种基于云推理的量化评估方法。通过对知识能力评估指标的云化处理,采用知识能力云的期望和超熵对服务效能满意度进行定量评价,并构建了知识能力服务效能评估云推理发生器,实现通过知识能力变化云描述服务满意度的变化情况,为最大限度保障云制造系统知识资源与知识能力共享和按需使用提供智能化支持。实验表明,该方法较好地实现了知识云能力的最大效能服务过程,对云制造环境下知识云能力服务效能综合评估进行了有益的探索。 相似文献
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降水是水循环过程中的关键要素，选用合适的降水时序特征分析方法，才能更好地从计算结果中准确找出目标地区降水量的变化趋势、突变年份及循环周期。对降水时序特征分析中常用的计算方法进行分类总结，通过分析不同方法的特点及适用条件，阐述了将数理统计方法引入降水分析的合理性，并以武汉市1951-2017年的逐日降水资料为分析基础，选取了Mann-Kendall检验法、线性回归法、5 a滑动平均、累积距平法、Morlet小波分析、经验模态分解等分析方法进行计算。通过对计算结果深入分析，找出了武汉市降水的变化趋势、降水量发生突变的时段和降水量的变化周期。结果表明：武汉市多年降水量呈显著的上升趋势；受气候变化、人类活动等多种因素影响，降水量在1954年、1980年、1998年、2010年前后多个时间段均发生明显突变；近67 a降水序列中出现了50 a和10 a两个降水量变化的主周期。分析产生降水变化的原因，考虑到西太平洋副热带高压的影响，武汉市降水集中在夏季且降水量的年际变化较为剧烈；同时认为城市化进程也在很大程度上干预了武汉市的降水情况，使区域降水总量及降水强度有所提升；预计未来武汉市降水量将继续保持稳... 相似文献
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根据海河平原20个气象站1955—2019年逐日降水量计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(SPI),对各尺度不同等级的干旱频率及其时空特征进行分析;以年尺度SPI为样本,采用正态云发生器算法和多步还原逆向云变换算法构建云模型,分析了干旱的随机性和稳定性。结果表明,海河平原区干旱频率主要分布区间为[0.28,0.31],呈现轻旱高频、重旱低频的特点;春旱发生频率最高,冬旱频率最小,夏季地区间及年际间差异最大。年际间SPI云模型的3个特征参数均呈减小趋势,其中熵呈显著减小趋势,且超熵与熵呈显著正相关,即SPI分布的随机性和不均匀性变化趋势一致;空间上各站点超熵和熵则呈极显著负相关,随机性和不均匀性呈相反趋势;云特征的年际差异大于站点间差异,即云模型能够更好地反映区域年际间SPI在空间上的随机性和稳定性。海河平原整体上有趋于干旱的趋势,各站点SPI的随机性显著减小,且变化趋于稳定。 相似文献
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改进灰色-马尔科夫模型在年降水量预测中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《节水灌溉》2014,(6)
用三点滑动法对灰色GM(1,1)模型优化,用模糊聚类FCM算法对马尔科夫模型状态分组阶段进行改进,用多种步长的马尔可夫链加权算法来预测年降水量。将上述改进后的灰色模型与马尔科夫模型结合,对地区年降水量进行预测。结果表明,改进后的灰色-马尔科夫模型既提高了马尔科夫模型对预测波动性降水数据的准确性,又充分利用了灰色系统预测结果精度高的优势,提高了预测精度。 相似文献
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应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以隶属度向量作为预测时的初始状态向量,通过该模型逐年预测了承德市2004—2015年的降水状态,结果与实际情况一致。引入模糊集中的级别特征值公式,并对该公式做出修正。基于马尔可夫链的预测结果,应用修正后的级别特征值公式预测了2004—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在7%以内,初步表明基于模糊聚类和加权马尔可夫链的降水预测模型是合理可行的。 相似文献
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利用星星哨灌区1954-2009年的降水资料,计算降水距平百分率指标(Pa指数)和标准化降水指标(SPI),划分出灌区历年的干旱等级,研究了灌区各干旱等级的变化情况及发展趋势,并运用权马尔可夫链模型预测了灌区未来6年的降水量。研究结果表明:在星星哨灌区56年间,降水量有明显减少趋势,重旱重涝灾害增多,其中:夏季降水量略呈下降趋势,干旱等级略有上升,且旱涝灾害程度加重;秋季降水量减少明显,干旱等级明显上升,旱灾发生次数增加。预测结果表明:在2010-2015年间,灌区降水量总体呈下降趋势,将对灌区农业生产带来较大影响。 相似文献
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为探寻长岭县降水量序列的特征及变化规律,基于长岭县1954-2005年降水量资料,采用统计学方法、Mann-Kendall方法、叠加的马尔科夫链方法,对长岭县的降水量特征值、年内年际变化、降水量自相关性以及变化规律进行了分析。结果表明:长岭县年内降水量和典型年年内降水量主要集中在6-8月份,分别占70%、80%;降水量年际变化呈现出丰-平-枯的变化趋势,平均8年出现一次降水变化小周期;降水量系列是相互独立的,并且降水量系列呈递减的趋势,枯季降水量平均每年减少4.86mm;叠加的马尔科夫链方法可用于长岭县降水量的预测,但需要结合总体的降水量变化周期,以消除大旱或大涝年份导致的误差。 相似文献
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为探究变化背景下安徽省干湿指数时空分布格局，利用安徽省1957—2016年的逐日气象观测数据，在采用区域修正模式的FAO 56 Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量（ET0）的基础上，通过云模型定量描述近60年安徽省干湿指数（AI）的时空分布特征、均匀性和稳定性。结果表明：安徽省AI、ET0呈现波动下降趋势，倾向率分别为-0.006a-1和-0583mm/a，降水量P呈现1155mm/a的上升趋势，ET0和P的相向趋势造成了AI的逐渐降低，近60年安徽省总体呈现变湿趋势。相较于ET0与AI，P最为离散，稳定性最差。在四季尺度上，以夏季为主导（-0.012a-1）的夏秋冬AI降低为安徽省干湿变化主要特征，AI超熵值由高到低依次为夏季、秋季、春冬季，不确定性逐渐降低；四季ET0变化熵值均低于年均熵值，四季ET0模糊性与随机性较差，冬季ET0具有最大不稳定性；夏冬季节的雨雪增加与春秋季降水量减少是安徽省四季降水格局的主要表现形式，且夏季降水增加趋势显著（2 467mm/a），同时表现出最大的不均匀性和不稳定性。在空间尺度上，AI、ET0和P均呈现皖南至皖北的梯度变化特征，〖JP〗出现非平滑纬度地带性现象，空间上各区域熵与超熵均高于时间序列，空间上AI的分布更为离散、不稳定。 相似文献
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【目的】探究安徽省区域水热动态变化趋势,对区域水旱灾害发生的夏季降水时空分布变化特点、分配特征及变化规律进行分析。【方法】利用1959―2017年安徽省16个气象站逐月降水资料,采用气候倾向率法、滑动平均法、Mann-Kendall突变检验法并基于克里金插值法,对安徽省1959-2017年夏季降水的时空分布特征及影响因素进行分析。【结果】研究区年均夏季降水540.1 mm,占年均降水总量45.9%,夏季降水量变幅为275.7~1 137.0 mm;1959-2017研究区年均降水量和夏季降水量总体上都呈增加趋势,其中夏季降水量变化率为23.01 mm/10 a,略高于年均降水变化速率(21.31mm/10a);夏季降水作为年降水极值的重要构成,在1975年存在显著突变点,20世纪70年代末到20世纪90年代中期突变情况复杂多变,存在多个突变年份,突变年份与厄尔尼诺年具有较强关系。安徽省夏季降水与年降水在空间分布上都呈现出南多北少的同步趋势;年降水量呈现237.0~753.2 mm的降水梯度,夏季降水出现426.4~1 045 mm的降水梯度。【结论】安徽省夏季降水变化特点表现为集中性和突变性共存的特点,降水呈现增多趋势是全球气候变暖背景下复杂的水热响应关系以及以厄尔尼诺现象为代表的异常气候事件共同作用的结果;安徽省区域气候过渡性和复杂下垫面地形条件造成了区域降水显著分异。 相似文献
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液压弯辊是板带轧机最常用的板形控制机构,由于其系统的复杂导致传统控制理论都难以满足高精度控制需求。为了提高板形控制精度,提出了一种基于云神经模糊集成的液压弯辊智能控制算法,该算法不但具有神经网络自适应的学习能力,且结合云模型处理知识的不确定性能力,使模糊系统在知识推理过程中更具有说服力,克服了传统控制理论过度依赖精确数学模型的问题。仿真结果表明,该算法控制精度高、响应时间短,具有较强的抗干扰能力,能较好地满足液压弯辊在线高精度板形控制的需要。 相似文献
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云模型是近年来国内外聚类分析的研究热点之一.云模型刻画聚类的随机性和模糊性之间的关联性,分析聚类过程的不确定性.本文首先介绍该算法的基本理论,分析其聚类特性,由图像分割实验验证. 相似文献