通过微波链路网格化自适应可变尺度反演大气能见度的方法

    公开(公告)号:CN112070103B

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202010337179.5

    申请日:2020-04-26

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种通过微波链路网格化自适应可变尺度反演大气能见度的方法,包括以下步骤:1)在监测区域根据区域大小合理划分大尺度网格,同时建立小尺度网格,每个大尺度网格划分3×3个小尺度网格嵌套,将微波链路和网格进行尺度匹配。2)对于大尺度网格使用随机森林算法判别大气能见度是否为500米进行分类训练,确定大气能见度小于500米的区域网格边界3)在边界内用程序实现小尺度网格自动转换,将获得的大气能见度多源数据融合以及反演计算获得小尺度网格能见度。本发明能够实现网格化自适应可变尺度反演大气能见度,解决了大气能见度反演空间分布不均匀的问题,为系统化监测反演大气能见度提供思路,提供高时空分辨率大气能见度反演方法。

    一种快速收敛的超高频微波降雨数据离散化方法

    公开(公告)号:CN112597647A

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:CN202011498383.1

    申请日:2020-12-17

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种快速收敛的超高频微波降雨数据离散化方法,通过将超高频微波网络中各条链路离散成多段短链路;将各短链路的中心点作为虚拟站点,在每条链路中确定中心站与旁侧站;对每条链路上的虚拟站点进行估计,利用该条链路以外的其余链路的所有中心站的降雨强度估计量通过IDW进行计算,并对计算结果修正,逐次迭代直到满足迭代终止条件完成离散。本发明更加科学,且具有更快的收敛速度;针对超高频微波网络的特点,提出仅用中心站参与优化计算,大大降低了站点离散后给模型带来的误差;因本发明在降雨数据处理过程中,仅使用了中心站点,所以运算速度不受虚拟站点数量的限制。

    基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法

    公开(公告)号:CN111308471B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010088477.5

    申请日:2020-02-12

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种上述基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法,在各类型降水粒子天气下的雷达波反射率,获取各类型降水粒子天气下的预处理数据,构建携带标签的第一数据集和未携带标签的第二数据集,计算第一协方差矩阵和第二协方差矩阵,确定第一特征子空间,确定第二特征子空间,再根据第一特征子空间和第二特征子空间确定核函数,以根据所述核函数,以第一数据集作为训练样本集,训练初始分类器,对初始分类器进行无监督学习,使得初始分类器去自适应目标领域,获取确定邻接图,优化目标函数,以确定最终分类器,采用最终分类器对雨、雪和冰雹进行分类,可以针对雨、雪、冰雹进行准确分类,使相应的分类监测方案具体更高的准确性。

    基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法

    公开(公告)号:CN111308471A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010088477.5

    申请日:2020-02-12

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种上述基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法,在各类型降水粒子天气下的雷达波反射率,获取各类型降水粒子天气下的预处理数据,构建携带标签的第一数据集和未携带标签的第二数据集,计算第一协方差矩阵和第二协方差矩阵,确定第一特征子空间,确定第二特征子空间,再根据第一特征子空间和第二特征子空间确定核函数,以根据所述核函数,以第一数据集作为训练样本集,训练初始分类器,对初始分类器进行无监督学习,使得初始分类器去自适应目标领域,获取确定邻接图,优化目标函数,以确定最终分类器,采用最终分类器对雨、雪和冰雹进行分类,可以针对雨、雪、冰雹进行准确分类,使相应的分类监测方案具体更高的准确性。

    一种基于湿天线成因判别的无线微波监测露水强度方法

    公开(公告)号:CN110895251A

    公开(公告)日:2020-03-20

    申请号:CN201911015294.4

    申请日:2019-10-24

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于湿天线成因判别的无线微波监测露水强度方法,包括如下步骤:监测无线微波信号衰减强度;利用马尔可夫转换模型推断干期和湿期时段;利用广义似然比检验法检测干期时段内是否有露水造成的湿天线现象;如果检测出有湿天线现象,则对无线微波接收器接收到的微波信号衰减强度数据,应用训练好的ICA算法分离出湿天线引起的衰减信号;使用菲涅尔反射公式建立湿天线引起的衰减值与露水强度之间的模型关系,实现对于露水强度的监测。本发明结合了直接监测法和间接模型法,实现露水强度的高分辨率监测,创新了传统露水监测方法,同时有效地利用了现有的高时空分辨率微波通信网,不但节约人力物力,而且提高了露水强度的监测精度。

    基于适应度优化的无线微波测雨链路规划方法

    公开(公告)号:CN110533233A

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201910768300.7

    申请日:2019-08-20

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于适应度优化的无线微波测雨链路规划方法,包括以下步骤:1)获取无线微波基站空间分布数据并进行预处理,对站点及待选链路建立拓扑规则;2)建立微波测雨链路的精度和成本数学模型;3)利用自适应算法寻求最优解,将最优解进行解码,绘制规划线路。本发明针对无线微波测雨链路的规划对实测降雨精度及费用成本影响,综合考虑5类影响因子进行精细化分析,建立测雨精度和链路成本费用的目标函数,采用变异算子和基于最大进化代数的交叉策略来进行求解,实现了面向多目标优化的自适应多目标优化算法,确保在加速收敛的同时,实现高鲁棒性。本发明适用于城市高密度基站无线微波测雨链路的优化布设。

    一种基于双目视觉的内涝积水范围识别方法及系统

    公开(公告)号:CN119992409A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202411981889.6

    申请日:2024-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于双目视觉的内涝积水范围识别方法及系统,通过安装在目标区域的双目摄像头采集实时视频数据,提取视频帧;基于干湿期判别模型判别各视频帧为干期或湿期;基于积水范围识别模型识别分割出被判别为湿期的各视频帧的积水区域图像;对积水区域图像的积水像素数量进行统计,结合双目摄像头的参数,计算积水区域的实际面积;系统通过视频数据采集模块、数据预处理模块、干湿期判别模块以及积水范围识别模块实现方法中视频数据的采集、预处理、积水区域的判别与识别。本发明克服了传统摄像头在获取积水面积时存在的三维空间信息获取不足、平面假设依赖等问题,通过深度信息提高了积水范围识别的准确性,实现了对积水情况的实时监测。

    一种水资源系统风险多链路传导方法

    公开(公告)号:CN117350532A

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202311075703.6

    申请日:2023-08-24

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种水资源系统风险多链路传导方法,主要包括以下步骤。首先收集所研究区域中风险要素数据并对其进行标准化处理;接着利用风险要素之间的关联性构建水资源系统风险链路;然后定义风险传导机制:①风险开启阶段:描述风险传导的简单机理和风险的开启条件;②抵抗阈值作用:对风险传导中的系统的抵抗能力做出描述,根据风险链路的传导特点,揭示不同结构的风险链路的风险传导机制与抵抗阈值作用;③恢复阈值作用:自然修复力和社会修复力使得风险不会一直存在,因此定义风险恢复作用;④阈值更新计算:风险防控使得抵抗能力和恢复能力上升,因此更新阈值;⑤风险中止阶段:根据风险传导机理推求风险中止的条件;⑥风险强度与传导速度关系:风险扰动强度越大,风险传导速度越快。通过探究风险链路传导机制,从而完善复杂情况下水资源风险评估系统。

    基于雨胞的无线微波雨衰减模型SSIM图像相似度评价方法

    公开(公告)号:CN114170427B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202111340003.6

    申请日:2021-11-12

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于雨胞的无线微波雨衰减模型SSIM图像相似度评价方法,包括如下步骤:S10,从信号接收器处获得无线微波受到天气影响的衰减数据,并对数据进行预处理;S20,基于高斯雨胞概念构建链路降雨率分布公式,并对此积分建立含有待优化参数的雨衰减模型;S30,利用已有数据,采用遗传算法获得对应的参数为最终结果;S40,利用模型处理后的无线微波数据与水文站数据,以图像块亮度与降雨量成正相关系数的方式分别绘制相应区域固定某时段雨量图;S50,基于结构相似度SSIM对图像进行相似度评价。本发明提出了以图块亮度为核心的图像相似度分析手段,建立一个既能很好评价图像客观相似度又能与人眼主观感受一致评价标准。

    一种考虑微波链路高差的近地面三维立体雨量场反演方法

    公开(公告)号:CN113820758B

    公开(公告)日:2022-05-06

    申请号:CN202111057916.7

    申请日:2021-09-09

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑微波链路高差的近地面三维立体雨量场反演方法,包括如下步骤:获取研究区在研究时段内多条超高频无线微波链路数据;采用ITU‑R雨衰公式反演每条链路的线平均雨强;考虑微波链路两端基站的高差,将微波链路离散成多个特征空间点,通过拉格朗日算子推求满足微波衰减量线约束条件的特征空间点雨强估计值;迭代求解特征空间点雨强的三维空间分布;构建高时空分辨率的近地面三维立体雨量场。本发明创新性地提出了近地面空间三维雨量场的构建方法,可实现三维空间任意点的雨量过程反演,生成高时空分辨率的三维雨量场数据。由于结合了高密度的微波通信基站,可节约大量人力、物力和基础设施成本,且大幅提高降雨监测的密度和精度。

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