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基于流形学习算法的降雨数据时空分布特征提取及重构
被引量：
1
1
作者
刘媛媛
刘业森
+4 位作者
刘方华
李梦阳
刘舒
李匡
任汉承
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2024年第9期85-98,共14页
【目的】掌握精细化的降雨时空分布特征,对于城市洪涝风险管理水平的提高具有重要的意义。我国近十几年降雨监测站网密集且数据精细程度高,但时间序列较短;历史降雨资料时间序列长,但是精细程度低。【方法】为了更有效地利用历史降雨资...
【目的】掌握精细化的降雨时空分布特征,对于城市洪涝风险管理水平的提高具有重要的意义。我国近十几年降雨监测站网密集且数据精细程度高,但时间序列较短;历史降雨资料时间序列长,但是精细程度低。【方法】为了更有效地利用历史降雨资料,将流形学习算法引入到历史降雨资料重构中,从高分辨率降雨资料中,提取降雨的时空分别特征,基于该特征,将历史逐6 h的降雨空间数据重构为逐1 h的降雨数据,以满足城市洪涝风险分析的要求。【结果】结果表明,该方法重构数据高值区与实测值的平均误差在15%以内,低值区在20%以内,比传统插值处理的数据高值区误差降低了45%~85%,低值区降低了10%~40%。【结论】利用流形学习算法重构的历史空间降雨数据符合各地区降雨时空分布特征,可提高降雨空间数据颗粒度,实现降雨时空分布精细化特征的有效、合理的提取和总结。
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关键词
流形学习
机器学习
暴雨时空分布
特征提取
低分辨率重构
泸州
降水
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职称材料
城市建筑小区内涝风险快速识别与驱动因素分析
被引量：
3
2
作者
王璇
张伟
+2 位作者
刘方华
孔烨
孙慧超
《人民长江》
北大核心
2024年第5期23-32,共10页
城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据...
城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据,通过核密度估计和空间相关性分析对中心城区建筑小区内涝风险空间分布进行了快速识别,并采用Spearman相关分析和地理探测器法对内涝驱动因素进行了分析。结果表明:泸州市中心城区建筑小区内涝风险呈现从中心向四周逐渐降低的趋势,高风险区域主要位于城北片区、中心半岛老城片区和龙马潭老城片区;土壤地质、土地利用、社会因素和降雨因素是内涝风险的主要驱动因素,并表现为多因素协同发生的复杂形式。研究成果可为泸州市内涝风险精细化模拟分析提供基础,也可为西南丘陵城市建筑小区内涝风险快速识别及致涝因素初步分析提供方法支撑。
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关键词
建筑小区
城市内涝风险
快速识别
驱动因素
核密度估计
空间相关性分析
Spearman相关分析
地理探测器
丘陵城市
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职称材料
站点特征及插值方法对山地城市面雨量推求的影响
被引量：
2
3
作者
庄子孟
张伟
+2 位作者
刘方华
孔烨
孙慧超
《人民长江》
北大核心
2024年第11期127-137,共11页
面雨量是考虑降雨空间异质性下城市降雨径流模拟不可或缺的输入数据,而面雨量推求与雨量站点特征、推求方法以及地形等因素密切相关。为量化分析雨量站点特征和空间插值方法对面雨量推求的影响,以典型山地城市重庆市为例,设置6种站点密...
面雨量是考虑降雨空间异质性下城市降雨径流模拟不可或缺的输入数据,而面雨量推求与雨量站点特征、推求方法以及地形等因素密切相关。为量化分析雨量站点特征和空间插值方法对面雨量推求的影响,以典型山地城市重庆市为例,设置6种站点密度,利用最邻近指数评价站点空间特征,并探究6种空间插值方法对城市不同降雨等级下面雨量计算的适用性。结果表明:随着雨量站点密度增大,面雨量推求误差呈下降趋势,且降雨等级越高,雨量站点密度对面雨量推求的影响越显著;当雨量站点数量小于25时,面雨量模拟误差基本呈现随站点空间分布均匀程度增大而增大的趋势,但当站点数量达到25后,站点分布越均匀,误差越小;东北部山区面雨量采用反距离权重法和径向基函数法模拟时误差较小,而普通克里金法对东南部面雨量模拟更为准确,从降雨空间分布特征的表现能力来看,径向基函数法是最适宜重庆市的面雨量插值方法,尤其在山区表现出良好的模拟效果。研究成果可为不同降雨等级下雨量站点数据和面雨量推求方法的选择提供参考。
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关键词
面雨量
降雨空间分布
降雨等级
雨量站点
地形
空间插值方法
重庆市
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职称材料
题名
基于流形学习算法的降雨数据时空分布特征提取及重构
被引量：
1
1
作者
刘媛媛
刘业森
刘方华
李梦阳
刘舒
李匡
任汉承
机构
中国水利水电科学研究院
水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心
水利部数字孪生流域重点实验室
泸州市住房城乡建设局
出处
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2024年第9期85-98,共14页
基金
沂沭河流域超标准洪水防控能力提升措施建议(减JZ0145B042024)
新疆2019—2021年院士工作站合作研究项目(2020,A-001)。
文摘
【目的】掌握精细化的降雨时空分布特征,对于城市洪涝风险管理水平的提高具有重要的意义。我国近十几年降雨监测站网密集且数据精细程度高,但时间序列较短;历史降雨资料时间序列长,但是精细程度低。【方法】为了更有效地利用历史降雨资料,将流形学习算法引入到历史降雨资料重构中,从高分辨率降雨资料中,提取降雨的时空分别特征,基于该特征,将历史逐6 h的降雨空间数据重构为逐1 h的降雨数据,以满足城市洪涝风险分析的要求。【结果】结果表明,该方法重构数据高值区与实测值的平均误差在15%以内,低值区在20%以内,比传统插值处理的数据高值区误差降低了45%~85%,低值区降低了10%~40%。【结论】利用流形学习算法重构的历史空间降雨数据符合各地区降雨时空分布特征,可提高降雨空间数据颗粒度,实现降雨时空分布精细化特征的有效、合理的提取和总结。
关键词
流形学习
机器学习
暴雨时空分布
特征提取
低分辨率重构
泸州
降水
Keywords
manifold learning
machine learning
spatial-temporal distribution of rainstorm
feature extraction
low resolution data reconstruction
Luzhou
precipitation
分类号
P338 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
城市建筑小区内涝风险快速识别与驱动因素分析
被引量：
3
2
作者
王璇
张伟
刘方华
孔烨
孙慧超
机构
北京建筑大学北京市可持续城市排水系统构建与风险控制工程技术研究中心
北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室
北京建筑大学北京节能减排与
城乡
可持续发展省部共建协同创新中心
泸州市
住房
和
城乡建设局
中规院(北京)规划设计有限公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第5期23-32,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC3001400)
泸州市海绵城市科研课题研究项目(N5105012022000106)
+1 种基金
北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划项目(BPHR20220108)
北京建筑大学培育项目专项资金资助项目(X23047)。
文摘
城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据,通过核密度估计和空间相关性分析对中心城区建筑小区内涝风险空间分布进行了快速识别,并采用Spearman相关分析和地理探测器法对内涝驱动因素进行了分析。结果表明:泸州市中心城区建筑小区内涝风险呈现从中心向四周逐渐降低的趋势,高风险区域主要位于城北片区、中心半岛老城片区和龙马潭老城片区;土壤地质、土地利用、社会因素和降雨因素是内涝风险的主要驱动因素,并表现为多因素协同发生的复杂形式。研究成果可为泸州市内涝风险精细化模拟分析提供基础,也可为西南丘陵城市建筑小区内涝风险快速识别及致涝因素初步分析提供方法支撑。
关键词
建筑小区
城市内涝风险
快速识别
驱动因素
核密度估计
空间相关性分析
Spearman相关分析
地理探测器
丘陵城市
Keywords
building community
urban waterlogging risk
rapid identification
driving factor
kernel density estimation
spatial correlation analysis
spearman correlation analysis
geodetector approach
hilly city
分类号
TU992 [建筑科学—市政工程]
TU998.4 [建筑科学—市政工程]
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职称材料
题名
站点特征及插值方法对山地城市面雨量推求的影响
被引量：
2
3
作者
庄子孟
张伟
刘方华
孔烨
孙慧超
机构
北京建筑大学北京市可持续城市排水系统构建与风险控制工程技术研究中心
北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室
北京建筑大学北京节能减排与
城乡
可持续发展省部共建协同创新中心
泸州市
住房
和
城乡建设局
中规院(北京)规划设计有限公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第11期127-137,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3800500)
泸州市海绵城市科研课题研究项目(N5105012022000106)
+1 种基金
北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划项目(BPHR20220108)
北京建筑大学培育项目专项资金项目(X23047)。
文摘
面雨量是考虑降雨空间异质性下城市降雨径流模拟不可或缺的输入数据,而面雨量推求与雨量站点特征、推求方法以及地形等因素密切相关。为量化分析雨量站点特征和空间插值方法对面雨量推求的影响,以典型山地城市重庆市为例,设置6种站点密度,利用最邻近指数评价站点空间特征,并探究6种空间插值方法对城市不同降雨等级下面雨量计算的适用性。结果表明:随着雨量站点密度增大,面雨量推求误差呈下降趋势,且降雨等级越高,雨量站点密度对面雨量推求的影响越显著;当雨量站点数量小于25时,面雨量模拟误差基本呈现随站点空间分布均匀程度增大而增大的趋势,但当站点数量达到25后,站点分布越均匀,误差越小;东北部山区面雨量采用反距离权重法和径向基函数法模拟时误差较小,而普通克里金法对东南部面雨量模拟更为准确,从降雨空间分布特征的表现能力来看,径向基函数法是最适宜重庆市的面雨量插值方法,尤其在山区表现出良好的模拟效果。研究成果可为不同降雨等级下雨量站点数据和面雨量推求方法的选择提供参考。
关键词
面雨量
降雨空间分布
降雨等级
雨量站点
地形
空间插值方法
重庆市
Keywords
areal rainfall
spatial distribution of rainfall
grade of precipitation
rainfall station
topography
spatial interpolation method
Chongqing City
分类号
TV125 [水利工程—水文学及水资源]
TU992 [建筑科学—市政工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于流形学习算法的降雨数据时空分布特征提取及重构
刘媛媛
刘业森
刘方华
李梦阳
刘舒
李匡
任汉承
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
城市建筑小区内涝风险快速识别与驱动因素分析
王璇
张伟
刘方华
孔烨
孙慧超
《人民长江》
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
站点特征及插值方法对山地城市面雨量推求的影响
庄子孟
张伟
刘方华
孔烨
孙慧超
《人民长江》
北大核心
2024
2
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职称材料
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