基于复杂网络的气象相关性网络模型研究与应用
发布时间：2021-12-02 08:12
气象系统是由多类气象要素组成的,不同类气象要素间存在复杂的相互作用关系,同时大气空气质量变化的主要原因之一是气象因素,即多种气象要素的变化及其相互作用。因而研究气象要素之间的相关性以及空气质量和气象要素间的相关性是十分必要的。而气象要素之间的变化是复杂多样的,复杂网络作为一种能够描述多种要素关系的理论方法,被应用于气象系统复杂性的研究,其可以解释气象要素之间变化的内在规律性,突出本质特征。以往气象网络的研究往往只考虑气象中的单变量,例如只考虑气象要素中温度这一单变量的波动,忽略了和其他气象要素的相关性波动（比如温度和气压）,也没有考虑到自身相关性的变化规律对空气质量的影响。针对上述问题,本文用粗粒化方法对数据预处理,在复杂网络理论的基础上构建了气象要素相关性网络,研究了地理和季节因素对气象要素相关性网络的影响。并构建了空气质量（Air Quality Index,AQI）和气象要素相关性网络,研究了不同季节影响AQI波动的气象波动。本文的主要工作有以下几个方面:建立了气象要素相关性网络模型,构建出加权有向网络,同时研究了该网络的基本拓扑性质及各性质在网络中代表的实际意义。实例研究分析了...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
随机网络的度分布图（引自文献[31]
P=0 P=0.2 P=1图 2.3 小世界网络模型（引自文献[31]）在 WS 模型提出后，Newman 和 Watts 又提出一个在理论分析上更好分析的小世界模型，被称为 NW 小世界模型。NW 小世界模型构造方法: 首先给定一个由 N 个节点构成的最近邻耦合网络，并且每个节点都要与它左右相邻的各 K/2 个节点相连，K 是偶数。然后以概率 p 在随机选取的 NK/2 对节点之间添加边，新添加的边不能和网络原有边重复，也不能出现自环。2.3.4 无标度网络20 世纪末网络科学研究上发现：虽然是在不同的领域中构建的网络，但是很多网络的度分布都表现出一定的幂律特性。同时这类网络的节点的度的长度也没有表现出明显的特征，所以被称为无标度网络（Scale free network）。Barabasi 和 Albert在 1999 年提出 BA 无标度网络模型[32]。
图 2.4 无标度网络的度分布（引自文献[32]）如图 2.4 所示， BA 网络模型的度分布函数可由幂律函数近似描述且幂指为 3。4 小结本章首先介绍了复杂网络主要研究内容及网络科学研究中的常用拓扑性质，节点的度、点强度、网络聚类系数、网络平均路径长度，这些都是后续章的网络分析指标。接着，我们介绍了几种经典的复杂网络模型，包括规则网机网络、小世界网络和无标度网络模型，后文中根据实际需要构建网络模型网络结构的拓扑性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于气象因素和改进支持向量机的空气质量指数预测[J]. 郭飞,谢立勇. 环境工程. 2017(10)
[2]基于复杂网络理论的地铁运行干扰源分析[J]. 宋亮亮,邓勇亮,袁竞峰,李启明. 东南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]临安本底站2010～2015年PM10污染特征及影响因素分析[J]. 岳毅,李金娟,马千里. 中国环境科学. 2017(08)
[4]上海地区空气污染变化特征及其气象影响因素[J]. 陈镭,马井会,甄新蓉,曹钰. 气象与环境学报. 2017(03)
[5]中国典型代表城市空气污染特征及其与气象参数的关系[J]. 张莹,贾旭伟,杨旭,王式功,程一帆,杨柳,肖丹华. 气象与环境学报. 2017(02)
[6]基于城市群的空气质量数据的可视分析方法研究[J]. 孙国道,胡亚娟,蒋莉,姜晓睿,梁荣华. 计算机辅助设计与图形学学报. 2017(01)
[7]基于复杂网络理论的编队电磁兼容网络优化[J]. 李帆,丁锦,沈耿彪,赵建辉. 电子与信息学报. 2017(03)
[8]气象条件对河北廊坊城市空气质量的影响[J]. 何建军,吴琳,毛洪钧,李瑞芃. 环境科学研究. 2016(06)
[9]北京一次严重雾霾过程气溶胶光学特性与气象条件[J]. 王朔,赵卫雄,徐学哲,张启磊,钱晓东,方波,王静,张为俊. 中国环境科学. 2016(05)
[10]互联网时代下的气象数据应用分析[J]. 刘巍巍,刘寿东,范秋丹. 管理现代化. 2016(01)
博士论文
[1]基于复杂网络的致病基因检测研究[D]. 吴舜尧.青岛大学 2014
硕士论文
[1]气象相似性网络构建及缺失气象要素数据的插补[D]. 余威.西南大学 2015
本文编号：3528055
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
随机网络的度分布图（引自文献[31]
P=0 P=0.2 P=1图 2.3 小世界网络模型（引自文献[31]）在 WS 模型提出后，Newman 和 Watts 又提出一个在理论分析上更好分析的小世界模型，被称为 NW 小世界模型。NW 小世界模型构造方法: 首先给定一个由 N 个节点构成的最近邻耦合网络，并且每个节点都要与它左右相邻的各 K/2 个节点相连，K 是偶数。然后以概率 p 在随机选取的 NK/2 对节点之间添加边，新添加的边不能和网络原有边重复，也不能出现自环。2.3.4 无标度网络20 世纪末网络科学研究上发现：虽然是在不同的领域中构建的网络，但是很多网络的度分布都表现出一定的幂律特性。同时这类网络的节点的度的长度也没有表现出明显的特征，所以被称为无标度网络（Scale free network）。Barabasi 和 Albert在 1999 年提出 BA 无标度网络模型[32]。
图 2.4 无标度网络的度分布（引自文献[32]）如图 2.4 所示， BA 网络模型的度分布函数可由幂律函数近似描述且幂指为 3。4 小结本章首先介绍了复杂网络主要研究内容及网络科学研究中的常用拓扑性质，节点的度、点强度、网络聚类系数、网络平均路径长度，这些都是后续章的网络分析指标。接着，我们介绍了几种经典的复杂网络模型，包括规则网机网络、小世界网络和无标度网络模型，后文中根据实际需要构建网络模型网络结构的拓扑性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于气象因素和改进支持向量机的空气质量指数预测[J]. 郭飞,谢立勇. 环境工程. 2017(10)
[2]基于复杂网络理论的地铁运行干扰源分析[J]. 宋亮亮,邓勇亮,袁竞峰,李启明. 东南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]临安本底站2010～2015年PM10污染特征及影响因素分析[J]. 岳毅,李金娟,马千里. 中国环境科学. 2017(08)
[4]上海地区空气污染变化特征及其气象影响因素[J]. 陈镭,马井会,甄新蓉,曹钰. 气象与环境学报. 2017(03)
[5]中国典型代表城市空气污染特征及其与气象参数的关系[J]. 张莹,贾旭伟,杨旭,王式功,程一帆,杨柳,肖丹华. 气象与环境学报. 2017(02)
[6]基于城市群的空气质量数据的可视分析方法研究[J]. 孙国道,胡亚娟,蒋莉,姜晓睿,梁荣华. 计算机辅助设计与图形学学报. 2017(01)
[7]基于复杂网络理论的编队电磁兼容网络优化[J]. 李帆,丁锦,沈耿彪,赵建辉. 电子与信息学报. 2017(03)
[8]气象条件对河北廊坊城市空气质量的影响[J]. 何建军,吴琳,毛洪钧,李瑞芃. 环境科学研究. 2016(06)
[9]北京一次严重雾霾过程气溶胶光学特性与气象条件[J]. 王朔,赵卫雄,徐学哲,张启磊,钱晓东,方波,王静,张为俊. 中国环境科学. 2016(05)
[10]互联网时代下的气象数据应用分析[J]. 刘巍巍,刘寿东,范秋丹. 管理现代化. 2016(01)
博士论文
[1]基于复杂网络的致病基因检测研究[D]. 吴舜尧.青岛大学 2014
硕士论文
[1]气象相似性网络构建及缺失气象要素数据的插补[D]. 余威.西南大学 2015
本文编号：3528055
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