基于改進(jìn)地理加權(quán)回歸克里金模型的城市降水?dāng)?shù)據(jù)融合方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-10-29 11:04
精確推求出降水空間分布是水文氣象這一領(lǐng)域重要的科學(xué)研究任務(wù),同時(shí),也是水文分析預(yù)報(bào)、自然災(zāi)害防治等工作的重要基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的地面雨量站網(wǎng)觀(guān)測(cè)和地面降雨雷達(dá)觀(guān)測(cè)由于其各自缺陷限制了其在水文氣象領(lǐng)域中的應(yīng)用,目前,將地面雨量站網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、雷達(dá)測(cè)雨產(chǎn)品和衛(wèi)星遙測(cè)降水信息進(jìn)行融合成為水文領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文主要研究城市地區(qū)降水?dāng)?shù)據(jù)的融合方法,由于城市地區(qū)空間面積小,而衛(wèi)星遙測(cè)降雨產(chǎn)品空間分辨率又低,不適用于小面積城市地區(qū)的降水?dāng)?shù)據(jù)融合研究。因此,本文重點(diǎn)研究地面雨量站網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和雷達(dá)測(cè)雨數(shù)據(jù)兩種來(lái)源的降水?dāng)?shù)據(jù)融合,研究提高城市地區(qū)空間降水估測(cè)精度的融合方法,為城市水文氣象研究提供更加精確的數(shù)據(jù)支撐。本研究以河南省鄭州市為例,獲取鄭州市地面雨量站實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)和雷達(dá)測(cè)雨數(shù)據(jù),首先基于地理加權(quán)回歸法(GWR)對(duì)兩種不同來(lái)源的降水信息進(jìn)行融合研究。其次,在GWR方法融合結(jié)果的基礎(chǔ)上,利用克里金法對(duì)GWR的回歸殘差進(jìn)行插值,并將插值結(jié)果和GWR融合結(jié)果疊加,即得到地理加權(quán)回歸克里金(GWRK)方法融合的降水估計(jì)結(jié)果。然后,在以上兩種方法的基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的克里金方法,基于這種改進(jìn)的克里金法對(duì)GWR回...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 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 降水?dāng)?shù)據(jù)融合研究現(xiàn)狀
1.2.2 地理加權(quán)回歸法研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線(xiàn)
2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.2 研究數(shù)據(jù)介紹
2.2.1 地面實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)
2.2.2 雷達(dá)觀(guān)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)
2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3.1 地面實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理
2.3.2 雷達(dá)觀(guān)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理
2.4 本章小結(jié)
3 基于地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合研究
3.1 地理加權(quán)回歸模型相關(guān)理論
3.1.1 地理加權(quán)回歸模型原理
3.1.2 地理加權(quán)回歸模型參數(shù)估計(jì)
3.1.3 空間權(quán)函數(shù)與帶寬選擇
3.2 空間自相關(guān)性和多重共線(xiàn)性分析
3.2.1 空間自相關(guān)性分析
3.2.2 多重共線(xiàn)性分析
3.3 基于地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合結(jié)果
3.3.1 融合模型構(gòu)建方式
3.3.2 GWR降水信息融合結(jié)果
3.3.3 基于克里金法進(jìn)行地理加權(quán)回歸殘差計(jì)算
3.3.4 GWRK降水信息融合結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 基于改進(jìn)地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合研究
4.1 克里金插值原理
4.1.1 普通克里金法
4.1.2 變異函數(shù)
4.1.3 變異函數(shù)模型
4.2 改進(jìn)的普通克里金插值原理
4.2.1 基本思想
4.2.2 變異函數(shù)模型的擬合
4.3 基于改進(jìn)的克里金法進(jìn)行地理加權(quán)回歸殘差計(jì)算
4.3.1 計(jì)算試驗(yàn)變異函數(shù)值
4.3.2 試驗(yàn)變異函數(shù)模型的擬合
4.3.3 地理加權(quán)回歸殘差插值計(jì)算
4.3.4 GWROK降水信息融合結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 不同來(lái)源降水?dāng)?shù)據(jù)融合方法的精度驗(yàn)證分析
5.1 融合降水精度的評(píng)價(jià)方法
5.1.1 K折交叉驗(yàn)證
5.1.2 留一驗(yàn)證
5.2 降水?dāng)?shù)據(jù)融合結(jié)果交叉驗(yàn)證分析
5.2.1 雷達(dá)測(cè)雨數(shù)據(jù)精度驗(yàn)證分析
5.2.2 GWR模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.2.3 GWRK模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.2.4 GWROK模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.3 降水?dāng)?shù)據(jù)融合方法的優(yōu)選
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
9 致謝
本文編號(hào):3857951
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 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 降水?dāng)?shù)據(jù)融合研究現(xiàn)狀
1.2.2 地理加權(quán)回歸法研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 技術(shù)路線(xiàn)
2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.1 研究區(qū)概況
2.2 研究數(shù)據(jù)介紹
2.2.1 地面實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)
2.2.2 雷達(dá)觀(guān)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)
2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.3.1 地面實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理
2.3.2 雷達(dá)觀(guān)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)的預(yù)處理
2.4 本章小結(jié)
3 基于地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合研究
3.1 地理加權(quán)回歸模型相關(guān)理論
3.1.1 地理加權(quán)回歸模型原理
3.1.2 地理加權(quán)回歸模型參數(shù)估計(jì)
3.1.3 空間權(quán)函數(shù)與帶寬選擇
3.2 空間自相關(guān)性和多重共線(xiàn)性分析
3.2.1 空間自相關(guān)性分析
3.2.2 多重共線(xiàn)性分析
3.3 基于地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合結(jié)果
3.3.1 融合模型構(gòu)建方式
3.3.2 GWR降水信息融合結(jié)果
3.3.3 基于克里金法進(jìn)行地理加權(quán)回歸殘差計(jì)算
3.3.4 GWRK降水信息融合結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
4 基于改進(jìn)地理加權(quán)回歸克里金法的降水信息融合研究
4.1 克里金插值原理
4.1.1 普通克里金法
4.1.2 變異函數(shù)
4.1.3 變異函數(shù)模型
4.2 改進(jìn)的普通克里金插值原理
4.2.1 基本思想
4.2.2 變異函數(shù)模型的擬合
4.3 基于改進(jìn)的克里金法進(jìn)行地理加權(quán)回歸殘差計(jì)算
4.3.1 計(jì)算試驗(yàn)變異函數(shù)值
4.3.2 試驗(yàn)變異函數(shù)模型的擬合
4.3.3 地理加權(quán)回歸殘差插值計(jì)算
4.3.4 GWROK降水信息融合結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 不同來(lái)源降水?dāng)?shù)據(jù)融合方法的精度驗(yàn)證分析
5.1 融合降水精度的評(píng)價(jià)方法
5.1.1 K折交叉驗(yàn)證
5.1.2 留一驗(yàn)證
5.2 降水?dāng)?shù)據(jù)融合結(jié)果交叉驗(yàn)證分析
5.2.1 雷達(dá)測(cè)雨數(shù)據(jù)精度驗(yàn)證分析
5.2.2 GWR模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.2.3 GWRK模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.2.4 GWROK模型融合結(jié)果精度驗(yàn)證分析
5.3 降水?dāng)?shù)據(jù)融合方法的優(yōu)選
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
9 致謝
本文編號(hào):3857951
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