基于線性矩的特征波高區(qū)域頻率分析
發(fā)布時間:2020-10-29 08:24
在處理海岸工程的一系列問題如岸灘掩護(hù)、沖刷、基礎(chǔ)和海岸結(jié)構(gòu)物的設(shè)計時,都需要考慮當(dāng)?shù)囟嗄暌挥龅脑O(shè)計波高狀況,多年一遇設(shè)計波高的取值決定結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 本文首先將一種廣泛應(yīng)用于陸地水文學(xué)且能夠很好概括水文資料統(tǒng)計性質(zhì)的統(tǒng)計方法-線性矩理論引入到海洋水文分析領(lǐng)域。使用Monte-Carlo模擬對線性矩方法在參數(shù)估計方面的表現(xiàn)與經(jīng)典的三種估計方法進(jìn)行了對比,討論了四種方法在參數(shù)估計中的不確定性。模擬認(rèn)為線性矩方法在小樣本的參數(shù)估計方面有良好的無偏性和樣本變異性,并且在估計多參數(shù)模型時的計算量方面遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的矩方法和極大似然估計方法。 本文第二部分從數(shù)理統(tǒng)計的角度討論了極值波高推算的方法和各種模型的理論基礎(chǔ),應(yīng)用特點及適用范圍。使用線性矩方法分別結(jié)合兩種常用的隨機(jī)波浪長期統(tǒng)計方法(過閾極值法和年度極大值法)分析美國沿岸站點的實測數(shù)據(jù)和我國秦皇島歷史波浪數(shù)據(jù),并對線性矩方法估計得到的結(jié)果同傳統(tǒng)的經(jīng)驗適線方法的結(jié)果進(jìn)行了對比。認(rèn)為線性矩方法可以應(yīng)用在對應(yīng)重現(xiàn)期特征波高的計算。 推求多年一遇的設(shè)計波高時需要大量的實測數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計分析工作的基礎(chǔ),而在實際工程中某些站點缺少充分的信息,以至于不足以確定罕遇事件的頻率。基于線性矩的區(qū)域頻率分析方法的基本思想是利用不同站點的水文信息,以空間替代時間,來彌補(bǔ)單站記錄的短缺。本文的第三部分通過對北美洲加利福尼亞海域的實際觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行近岸波浪區(qū)域頻率分析。具體內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)甄別、區(qū)域一致性檢驗、統(tǒng)計模型選取與擬和、各站區(qū)域頻率分位數(shù)推求。將區(qū)域分析結(jié)果與單測站估計結(jié)果進(jìn)行了對比。研究認(rèn)為,經(jīng)過檢驗滿足數(shù)據(jù)一致性的區(qū)域可以使用該方法彌補(bǔ)數(shù)據(jù)的稀缺!
【學(xué)位單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:P731
【部分圖文】:
和財產(chǎn)的安全;另一方面又可以避免設(shè)效益;Graham[2]在分析北海北部設(shè)計波高波高多增加 1 英尺,就會增加幾百萬美分析是海洋水文學(xué)中的一個嚴(yán)峻而又有實測年份是有限的,目前,我國沿海海洋歷史資料,而工程上所需的多年一遇極值的現(xiàn)有觀測記錄中,為了從現(xiàn)有實測資料常均應(yīng)用極值理論和適線法,求出某要的理論曲線,或通過坐標(biāo)變換把它化成,如圖 1.1。目前國內(nèi)外常用的極值估計驗性的,如皮爾遜 III 型曲線等;另一類法,Weibull 曲線法以及根據(jù)短期觀測資分布在第二章中有所介紹。但實際工程中間跨度的實測信息,成為預(yù)測極值事件
圖 3.1 兩參數(shù)和三參數(shù)分布線性矩子圖:E -指數(shù)分布,G -Gumbel 分布,L-Logistic 分布勻分布,GPA-廣義帕熱圖分布,GEV-廣義極值分布義 Logistic 分布,LN3-對數(shù)正態(tài)分布,PE3-Pearson 繪制是由根據(jù)各分布類型的4τ 與3τ 顯性關(guān)系得性關(guān)系:84 30iiiτ Aτ== ∑式系數(shù)如下表:表 3.14τ3τ 多項式系數(shù)(圖中縮寫意義同圖,OLB-4τ3τ 關(guān)系范圍) GEV GLO LN3 PE3 0.10701 0.16667 0.12282 0.12240196 0.11090 - - -
3.2 異質(zhì)性因子=5%時,各種估計方法的相對偏差圖 3.3 異質(zhì)性因子=5%時,各種估計方法的均方差I(lǐng)nhomogeneity factoras[%]圖 3.4 各種估計方法分位數(shù)相對誤差隨著異質(zhì)性系數(shù)變化趨勢RMSE[%]Inhomogeneity Factor圖 3.5 各種估計方法所得分位數(shù)均方差隨著異質(zhì)性系數(shù)變化趨勢圖 3.2,圖 3.3 所示為在給定 5%的異質(zhì)性系數(shù)情形下四種估計方法對應(yīng)分?jǐn)?shù)(2 3 410 ,10 ,10 )的相對偏差和均方差。線性矩方法在整個分位數(shù)范圍的相對
【相似文獻(xiàn)】
本文編號:2860637
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和財產(chǎn)的安全;另一方面又可以避免設(shè)效益;Graham[2]在分析北海北部設(shè)計波高波高多增加 1 英尺,就會增加幾百萬美分析是海洋水文學(xué)中的一個嚴(yán)峻而又有實測年份是有限的,目前,我國沿海海洋歷史資料,而工程上所需的多年一遇極值的現(xiàn)有觀測記錄中,為了從現(xiàn)有實測資料常均應(yīng)用極值理論和適線法,求出某要的理論曲線,或通過坐標(biāo)變換把它化成,如圖 1.1。目前國內(nèi)外常用的極值估計驗性的,如皮爾遜 III 型曲線等;另一類法,Weibull 曲線法以及根據(jù)短期觀測資分布在第二章中有所介紹。但實際工程中間跨度的實測信息,成為預(yù)測極值事件
圖 3.1 兩參數(shù)和三參數(shù)分布線性矩子圖:E -指數(shù)分布,G -Gumbel 分布,L-Logistic 分布勻分布,GPA-廣義帕熱圖分布,GEV-廣義極值分布義 Logistic 分布,LN3-對數(shù)正態(tài)分布,PE3-Pearson 繪制是由根據(jù)各分布類型的4τ 與3τ 顯性關(guān)系得性關(guān)系:84 30iiiτ Aτ== ∑式系數(shù)如下表:表 3.14τ3τ 多項式系數(shù)(圖中縮寫意義同圖,OLB-4τ3τ 關(guān)系范圍) GEV GLO LN3 PE3 0.10701 0.16667 0.12282 0.12240196 0.11090 - - -
3.2 異質(zhì)性因子=5%時,各種估計方法的相對偏差圖 3.3 異質(zhì)性因子=5%時,各種估計方法的均方差I(lǐng)nhomogeneity factoras[%]圖 3.4 各種估計方法分位數(shù)相對誤差隨著異質(zhì)性系數(shù)變化趨勢RMSE[%]Inhomogeneity Factor圖 3.5 各種估計方法所得分位數(shù)均方差隨著異質(zhì)性系數(shù)變化趨勢圖 3.2,圖 3.3 所示為在給定 5%的異質(zhì)性系數(shù)情形下四種估計方法對應(yīng)分?jǐn)?shù)(2 3 410 ,10 ,10 )的相對偏差和均方差。線性矩方法在整個分位數(shù)范圍的相對
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本文編號:2860637
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