激光在大氣中傳輸時(shí)會(huì)受到大氣湍流的影響,產(chǎn)生光束漂移、擴(kuò)展和光強(qiáng)閃爍等湍流效應(yīng),嚴(yán)重制約了大氣環(huán)境下各種激光應(yīng)用系統(tǒng)的性能。大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)C_n²是大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度的重要描述參量。實(shí)測(cè)手段獲取C_n²的方法不僅耗費(fèi)大量資源,而且對(duì)于復(fù)雜情形的下墊面測(cè)量難度較大。因此,由常規(guī)氣象參數(shù)估算C_n²的光學(xué)湍流參數(shù)化模型研究受到重視。然而,使用Monin-Obukhov相似理論估算近地面層C_n²的傳統(tǒng)方法在穩(wěn)定大氣層結(jié)的情況下是失效的。針對(duì)這一局限性,基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立近地面層光學(xué)湍流參數(shù)化模型便具有重要的研究意義與價(jià)值。本文利用大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),基于后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP)、支持向量回歸機(jī)(SVR)和K-近鄰(KNN)三種機(jī)器學(xué)習(xí)回歸算法,開(kāi)展了內(nèi)陸戈壁地區(qū)近地面層C_n²的估算研究。三種算法均使用溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)速三個(gè)常規(guī)氣象參數(shù)以及時(shí)間因子作為輸入特征量,C_n

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大氣光學(xué)湍流的研究進(jìn)展
        1.2.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)估算大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
    1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 基礎(chǔ)理論介紹
    2.1 大氣湍流概述
        2.1.1 大氣湍流概念
        2.1.2 大氣折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)
    2.2 大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度模型
        2.2.1 邊界層湍流
        2.2.2 自由大氣湍流
    2.3 機(jī)器學(xué)習(xí)基本介紹
    2.4 本章小結(jié)
第三章 近地大氣光學(xué)湍流參數(shù)化模型訓(xùn)練及驗(yàn)證
    3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理與模型評(píng)估指標(biāo)
        3.1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.1.2 模型評(píng)估指標(biāo)
    3.2 基于后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度
        3.2.1 后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法介紹
        3.2.2 估算模型構(gòu)建
        3.2.3 結(jié)果與分析
    3.3 基于支持向量回歸機(jī)估算大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度
        3.3.1 支持向量機(jī)算法介紹
        3.3.2 估算模型構(gòu)建
        3.3.3 結(jié)果與分析
    3.4 基于K-近鄰估算大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度
        3.4.1 K-近鄰算法介紹
        3.4.2 估算模型構(gòu)建
        3.4.3 結(jié)果與分析
    3.5 三種估算模型對(duì)比分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 BP估算模型結(jié)合WRF模式估算近地大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度
    4.1 WRF基本介紹
    4.2 WRF氣象參數(shù)數(shù)值模擬
        4.2.1 WRF模式參數(shù)設(shè)置
        4.2.2 氣象參數(shù)數(shù)值模擬結(jié)果
    4.3 模擬氣象參數(shù)結(jié)合BP模型估算大氣光學(xué)湍流強(qiáng)度
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)
    5.2 后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3744220