基于復雜網絡的氣象相關性網絡模型研究與應用
發(fā)布時間：2021-12-02 08:12
氣象系統是由多類氣象要素組成的,不同類氣象要素間存在復雜的相互作用關系,同時大氣空氣質量變化的主要原因之一是氣象因素,即多種氣象要素的變化及其相互作用。因而研究氣象要素之間的相關性以及空氣質量和氣象要素間的相關性是十分必要的。而氣象要素之間的變化是復雜多樣的,復雜網絡作為一種能夠描述多種要素關系的理論方法,被應用于氣象系統復雜性的研究,其可以解釋氣象要素之間變化的內在規(guī)律性,突出本質特征。以往氣象網絡的研究往往只考慮氣象中的單變量,例如只考慮氣象要素中溫度這一單變量的波動,忽略了和其他氣象要素的相關性波動（比如溫度和氣壓）,也沒有考慮到自身相關性的變化規(guī)律對空氣質量的影響。針對上述問題,本文用粗粒化方法對數據預處理,在復雜網絡理論的基礎上構建了氣象要素相關性網絡,研究了地理和季節(jié)因素對氣象要素相關性網絡的影響。并構建了空氣質量（Air Quality Index,AQI）和氣象要素相關性網絡,研究了不同季節(jié)影響AQI波動的氣象波動。本文的主要工作有以下幾個方面:建立了氣象要素相關性網絡模型,構建出加權有向網絡,同時研究了該網絡的基本拓撲性質及各性質在網絡中代表的實際意義。實例研究分析了...
【文章來源】：青島大學山東省
【文章頁數】：54 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
隨機網絡的度分布圖（引自文獻[31]
P=0 P=0.2 P=1圖 2.3 小世界網絡模型（引自文獻[31]）在 WS 模型提出后，Newman 和 Watts 又提出一個在理論分析上更好分析的小世界模型，被稱為 NW 小世界模型。NW 小世界模型構造方法: 首先給定一個由 N 個節(jié)點構成的最近鄰耦合網絡，并且每個節(jié)點都要與它左右相鄰的各 K/2 個節(jié)點相連，K 是偶數。然后以概率 p 在隨機選取的 NK/2 對節(jié)點之間添加邊，新添加的邊不能和網絡原有邊重復，也不能出現自環(huán)。2.3.4 無標度網絡20 世紀末網絡科學研究上發(fā)現：雖然是在不同的領域中構建的網絡，但是很多網絡的度分布都表現出一定的冪律特性。同時這類網絡的節(jié)點的度的長度也沒有表現出明顯的特征，所以被稱為無標度網絡（Scale free network）。Barabasi 和 Albert在 1999 年提出 BA 無標度網絡模型[32]。
圖 2.4 無標度網絡的度分布（引自文獻[32]）如圖 2.4 所示， BA 網絡模型的度分布函數可由冪律函數近似描述且冪指為 3。4 小結本章首先介紹了復雜網絡主要研究內容及網絡科學研究中的常用拓撲性質，節(jié)點的度、點強度、網絡聚類系數、網絡平均路徑長度，這些都是后續(xù)章的網絡分析指標。接著，我們介紹了幾種經典的復雜網絡模型，包括規(guī)則網機網絡、小世界網絡和無標度網絡模型，后文中根據實際需要構建網絡模型網絡結構的拓撲性質。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于氣象因素和改進支持向量機的空氣質量指數預測[J]. 郭飛,謝立勇. 環(huán)境工程. 2017(10)
[2]基于復雜網絡理論的地鐵運行干擾源分析[J]. 宋亮亮,鄧勇亮,袁競峰,李啟明. 東南大學學報(自然科學版). 2017(05)
[3]臨安本底站2010～2015年PM10污染特征及影響因素分析[J]. 岳毅,李金娟,馬千里. 中國環(huán)境科學. 2017(08)
[4]上海地區(qū)空氣污染變化特征及其氣象影響因素[J]. 陳鐳,馬井會,甄新蓉,曹鈺. 氣象與環(huán)境學報. 2017(03)
[5]中國典型代表城市空氣污染特征及其與氣象參數的關系[J]. 張瑩,賈旭偉,楊旭,王式功,程一帆,楊柳,肖丹華. 氣象與環(huán)境學報. 2017(02)
[6]基于城市群的空氣質量數據的可視分析方法研究[J]. 孫國道,胡亞娟,蔣莉,姜曉睿,梁榮華. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2017(01)
[7]基于復雜網絡理論的編隊電磁兼容網絡優(yōu)化[J]. 李帆,丁錦,沈耿彪,趙建輝. 電子與信息學報. 2017(03)
[8]氣象條件對河北廊坊城市空氣質量的影響[J]. 何建軍,吳琳,毛洪鈞,李瑞芃. 環(huán)境科學研究. 2016(06)
[9]北京一次嚴重霧霾過程氣溶膠光學特性與氣象條件[J]. 王朔,趙衛(wèi)雄,徐學哲,張啟磊,錢曉東,方波,王靜,張為俊. 中國環(huán)境科學. 2016(05)
[10]互聯網時代下的氣象數據應用分析[J]. 劉巍巍,劉壽東,范秋丹. 管理現代化. 2016(01)
博士論文
[1]基于復雜網絡的致病基因檢測研究[D]. 吳舜堯.青島大學 2014
碩士論文
[1]氣象相似性網絡構建及缺失氣象要素數據的插補[D]. 余威.西南大學 2015
本文編號：3528055
【文章來源】：青島大學山東省
【文章頁數】：54 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
隨機網絡的度分布圖（引自文獻[31]
P=0 P=0.2 P=1圖 2.3 小世界網絡模型（引自文獻[31]）在 WS 模型提出后，Newman 和 Watts 又提出一個在理論分析上更好分析的小世界模型，被稱為 NW 小世界模型。NW 小世界模型構造方法: 首先給定一個由 N 個節(jié)點構成的最近鄰耦合網絡，并且每個節(jié)點都要與它左右相鄰的各 K/2 個節(jié)點相連，K 是偶數。然后以概率 p 在隨機選取的 NK/2 對節(jié)點之間添加邊，新添加的邊不能和網絡原有邊重復，也不能出現自環(huán)。2.3.4 無標度網絡20 世紀末網絡科學研究上發(fā)現：雖然是在不同的領域中構建的網絡，但是很多網絡的度分布都表現出一定的冪律特性。同時這類網絡的節(jié)點的度的長度也沒有表現出明顯的特征，所以被稱為無標度網絡（Scale free network）。Barabasi 和 Albert在 1999 年提出 BA 無標度網絡模型[32]。
圖 2.4 無標度網絡的度分布（引自文獻[32]）如圖 2.4 所示， BA 網絡模型的度分布函數可由冪律函數近似描述且冪指為 3。4 小結本章首先介紹了復雜網絡主要研究內容及網絡科學研究中的常用拓撲性質，節(jié)點的度、點強度、網絡聚類系數、網絡平均路徑長度，這些都是后續(xù)章的網絡分析指標。接著，我們介紹了幾種經典的復雜網絡模型，包括規(guī)則網機網絡、小世界網絡和無標度網絡模型，后文中根據實際需要構建網絡模型網絡結構的拓撲性質。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于氣象因素和改進支持向量機的空氣質量指數預測[J]. 郭飛,謝立勇. 環(huán)境工程. 2017(10)
[2]基于復雜網絡理論的地鐵運行干擾源分析[J]. 宋亮亮,鄧勇亮,袁競峰,李啟明. 東南大學學報(自然科學版). 2017(05)
[3]臨安本底站2010～2015年PM10污染特征及影響因素分析[J]. 岳毅,李金娟,馬千里. 中國環(huán)境科學. 2017(08)
[4]上海地區(qū)空氣污染變化特征及其氣象影響因素[J]. 陳鐳,馬井會,甄新蓉,曹鈺. 氣象與環(huán)境學報. 2017(03)
[5]中國典型代表城市空氣污染特征及其與氣象參數的關系[J]. 張瑩,賈旭偉,楊旭,王式功,程一帆,楊柳,肖丹華. 氣象與環(huán)境學報. 2017(02)
[6]基于城市群的空氣質量數據的可視分析方法研究[J]. 孫國道,胡亞娟,蔣莉,姜曉睿,梁榮華. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2017(01)
[7]基于復雜網絡理論的編隊電磁兼容網絡優(yōu)化[J]. 李帆,丁錦,沈耿彪,趙建輝. 電子與信息學報. 2017(03)
[8]氣象條件對河北廊坊城市空氣質量的影響[J]. 何建軍,吳琳,毛洪鈞,李瑞芃. 環(huán)境科學研究. 2016(06)
[9]北京一次嚴重霧霾過程氣溶膠光學特性與氣象條件[J]. 王朔,趙衛(wèi)雄,徐學哲,張啟磊,錢曉東,方波,王靜,張為俊. 中國環(huán)境科學. 2016(05)
[10]互聯網時代下的氣象數據應用分析[J]. 劉巍巍,劉壽東,范秋丹. 管理現代化. 2016(01)
博士論文
[1]基于復雜網絡的致病基因檢測研究[D]. 吳舜堯.青島大學 2014
碩士論文
[1]氣象相似性網絡構建及缺失氣象要素數據的插補[D]. 余威.西南大學 2015
本文編號：3528055
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/yysx/3528055.html
