地理区域时间分布特征
区域自然地理特征描述区域自然地理特征描述方法

区域自然地理特征描述区域自然地理特征描述方法区域的自然地理特征描述方法1、地理位置特征:半球位置、经纬度位置、海陆位置、相对位置2、地形特点描述:地形组成、地势特点、地表形态、地形分布3、区域气候特点描述:①气候类型②气温特点(冬夏气温高低、温差大小、气温分布、温度带)③降水特点(降水总量、降水空间分布和季节变化、水热配合情况、干湿状况)④光照状况⑤气候分布⑥气象灾害4、河流水系水文和特点水系特点:①河流长度、流向②流域面积、③支流数量、④河网密度、⑤落差或峡谷分布水文特点:①水量大小、②水位季节变化大小、③汛期长短、④含沙量大小、⑤结冰期长短、有无凌汛⑥水能5.植被、土壤特征植被:①类型②水平分布规律③垂直自然带特点土壤:①类型②分布③特点6.自然资源:(1)农业自然资源:①土地资源、②气候资源、③水资源、④生物资源(2)工业自然资源:①矿产资源、②能源、③水运与水能、④土地资源、⑤生物资源(3)旅游资源:自然旅游景观、人文旅游景观区域的人文地理特征1、区域农业特点:①农业地位②农业类型:按生产对象分;按投入多少分;按产品用途分;按土地利用分;按地域特色分;按农业地域类型分。
③主要农产品:粮食作物、经济作物、畜牧产品、林产品、水产品④主要农业分布地区⑤农业耕作方式和耕作制度⑥农业经营方式⑦农业现代化水平⑧商品率和劳动生产率2、区域工业特点和发展条①区域工业特点主要包括:工业地位、工业部门、工业产品、工业分布、原料及市场的对外依赖程度等3.交通、人口与城市特点与分布(1)区域交通特点:①主要交通方式,②辅助交通方式、③交通线路密度、④综合运输状况、⑤主要线路和港口、枢纽分布港口区位特点:水域条:①航道深度和宽度②泥沙淤积和潮汐影响③船舶停靠港湾陆域条:①开阔平坦地形②广大腹地③依托城市(2)人口、城市分布特点及原因人口、城市分布特点:面状分布。
高中地理时区划分及计算方法和公式(完整版)

高中地理时区划分及计算方法和公式(完整版) 高考地理成绩在全国排名第22名,全国总分730分,其中综合类占36分,单项选择146分,综合题16分;地图1张,空间位置图1张。
本文将为大家详细讲解地理时区划分及计算方法和公式(完整版)。
地理学有七大板块,如地壳、构造、大陆、气候、河流、湖泊、岛屿、山脉、冰川等基本要素。
本部分主要以简单的题为主,考试内容包含地理时区划分、地理热点知识、全球气候变化等有关地理知识。
在此整理了地理时区划分及计算方法、地理学基础知识与技巧、气候环境知识与气候类型知识、地理基本要素知识。
一、时区划分及计算方法(以北京时间为例):以北京时间为例,北京时间是凌晨1点55分为北京时间,其区域为中纬度地区,东起黑龙江漠河,西至新疆喀什地区疏勒县,北至蒙古额尔古纳河,南抵越南中北部黎母山。
中国时间是从北京开始到南北极(南至海南北至内蒙古),时间为每年5月1日0点40分至7月31日24时(南北极相差1小时);而西藏自治区和台湾地区所用到时间是从当地时间凌晨1时到6时(南北极相差1小时),所以两者之间有明显的时差。
而西藏地区所用到时间是从当地时间凌晨2时开始到5时24时结束这一小时之间(南北极相差1小时)。
1、为了便于时间的计算,将时间划分为10个时区。
将上述时间和经度按照时区所涉及的范围进行划分。
北京时间和西藏自治区和台湾地区在经纬度上是相反的关系:如果北京时间是凌晨1点55分为北京时间(经度),西藏自治区和台湾地区在经纬度上则是相反的关系;如果北京时间是在凌晨1时55分为北京时间(经度),西藏自治区和台湾地区则是在经纬度上则是相反的关系;同样,西藏自治区从当地时间凌晨1时40分至5时50分为经纬度上也是相反的关系;在经纬度上中国大陆和台湾地区都是以经度为时轴划分时间的。
通过上述划分方法得出了两个时间坐标系的经度和经纬线位置(经度坐标系为赤道经度点所在位置);经度坐标系是以经纬度来确定位置的时区划分方法的基础工具(1);经纬线坐标系是以经线处所经过时间点的经度位置为依据的经纬度坐标系(1);(2)时区表方法:首先根据表来确定时间(经度坐标系)经纬度;其次在将以上划分方法运用到地理学习中并不意味着一定要做地理题而只是简单地对各个经纬点进行计算。
分布的名词解释现代汉语

分布的名词解释现代汉语【分布的名词解释现代汉语】现代汉语是中国大陆、台湾、香港和澳门等地主要使用的汉语言种,也是联合国的六种工作语言之一。
随着社会的发展和语言学的研究,汉语词汇的分布也成为研究的一个重要方面。
本文将围绕“分布”这一名词展开解释,并探讨其在现代汉语中的应用和意义。
一、分布的概念解释分布一词既可以作为动词使用,表示把某物分散或分配到不同的地区、位置或范围;也可以作为名词使用,表示事物在空间或时间上的分散或分布情况。
在现代汉语中,分布主要指事物或现象在空间上的规律性排列或展现形式。
二、分布的空间特征1.地理分布地理分布是指事物在地球上各个地区的分布情况。
例如,我国广泛分布着不同的地理地貌,如高山、平原、河流等,不同地区的地理环境也使得植被、动物等生态系统的分布呈现出多样性。
2.人口分布人口分布是指人口在不同地区的分布情况。
由于经济、自然环境、政策等方面的原因,人口在全国各省、市之间的分布差异很大,如东部沿海地区人口密集,而西部边远地区人口稀少。
3.文化分布文化分布是指不同地区的文化特点和传统的分布情况。
中国作为一个多民族国家,各个民族之间有着不同的宗教信仰、语言、节日等文化特点,这些特点在地理上呈现出区域性的分布。
三、分布的时间特征1.历史分布历史分布是指事物在历史发展过程中的分布情况。
例如,古代汉字的传播和演变过程中,呈现出从北方到南方逐渐扩散的趋势,这种历史分布形成了不同地区的方言差异。
2.时空分布时空分布是指事物在不同时间和地点上的分布情况。
随着科技的进步和经济的发展,人们的生活方式、消费习惯等变化也使得商品在市场上的分布呈现出多样性。
四、分布的意义和应用分布的研究对于认识事物本质、理解变化规律以及制定相应的政策和战略具有重要意义。
它可以帮助我们了解不同地区的特点和优势,并根据实际情况采取针对性的措施。
例如,通过对人口分布的调查,政府可以在城市规划、教育资源配置、医疗卫生服务等方面进行合理安排,提高社会公平性和人民生活质量。
地理时空分布特征答题模板

地理时空分布特征答题模板
★某事物分布特征:
1.空间分布(是否均匀空间变化规律)
2. 时间分配(季节和年际变化的大小)
本如我国水资源分布特征:
水资源空间分布不均,由东南向西北减少;水资源时间分配不均,夏秋多、冬春少;水资源分布与人口和耕地分布之间存在不协调
一、点状地理事物的描述
试题通常以某--区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况,在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。
描述的角度:疏密+数量+极值+方位。
具体描述:①总体分布特征(点的疏密状况,是否均衡;如果不均,哪多,哪少) ;②极值区位置名称(最多、最少、最集中的地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。
)③点组成的形状一反应什么规律。
其他一一点的大小,代表的含义(如城市等级),点的动态变化等。
当然,描述时要看图说话,突出重点,因题而宜(不一- 定要面面俱到)。
[例1](2013四川卷)阅读下列材料,回答问题。
下图是甲国地图。
甲国是美国重要的服装进口国,服装生产中心在A城;首都B城是该国重要的工业中心,纺织、食品、制糖是其主要工业部门。
与甲国东部城市比较,指出该国西部城市分布的突出特点。
世界区域地形特征气候特征

世界区域地形特征气候特征1、七大洲的地理范围、地形特征、河流分布、气候特征1、亚洲地理范围:亚洲绝大部分地区位于北半球和东半球。
亚洲与非洲的分界线为苏伊士运河。
苏伊士运河以东为亚洲。
亚洲与欧洲的分界线为乌拉尔山脉、乌拉尔河、里海、大高加索山脉、土耳其海峡和黑海。
乌拉尔山脉以东及大高加索山脉、里海和黑海以南为亚洲。
地形:高原、山地面积广大;地势中部高、四周低,高原、山地集中在中部,平均海拔4000米以上,边缘地区海拔多在200米以下;地形复杂多样,起伏很大,既有世界最高的喜马拉雅山脉,又有世界最低的洼地死海和辽阔的平原。
河流:亚洲有许多大河,大都源于中部高山地带,呈放射状向四面奔流。
流入太平洋的河流有黑龙江、黄河、长江、珠江、湄公河等;流入印度洋的有印度河、恒河、底格里斯河、幼发拉底河等;流入北冰洋的有叶尼塞河、勒拿河等。
内流河主要分布于亚洲中西部干旱地区,有锡尔河、阿姆河、伊犁河、塔里木河、约旦河等。
亚洲落差最大的瀑布是印度西南沿海施腊巴提河上的焦格瀑布,落差253米。
气候:亚洲大陆跨寒、温、热三带。
主要特征是气候类型复杂多样、季风气候典型和大陆性显著。
东亚东南半部是湿润的温带和亚热带季风区,东南亚和南亚是湿润的热带季风区。
中亚、西亚和东亚内陆为干旱地区。
2、非洲地理范围:非洲大陆东至哈丰角,南至厄加勒斯角,西至佛得角,北至吉兰角。
地形:非洲地形以高原为主,地面起伏不大,被称为“高原大陆”。
平均海拔600米以上,地势由东南向西北倾斜。
西北部分布有阿特拉斯山脉,东南部有德拉肯斯山脉。
河流:非洲的外流区域约占全洲面积的68.2%。
大西洋外流水系多为源远流长的大河,有尼罗河、刚果河、尼日尔河、塞内加尔河、沃尔特河、奥兰治河等。
尼罗河全长6671千米,是世界最长的河流。
气候:非洲有“热带大陆”之称,其气候特点是高温、少雨、干燥,气候带分布呈南北对称状。
赤道横贯中央,气候一般从赤道随纬度增加而降低。
全洲年平均气温在20℃以上的地带约占全洲面积95%,有将近一半的地区有着炎热的暖季和温暖的凉季。
高二地理:我国四大区域划分及特征

北方地区范围:大兴安岭、贺兰山脉、巴颜喀拉山脉以东,秦岭、淮河以北,即我国东部季风区的北部地区。
地形特征:平原面积广阔,其中东北平原是我国的平原,黑土为主,多沼泽,北部冻土层厚;华北平原是我国最平整的平原,主要由黄河、海河、淮河冲积而成,土层深厚;黄土高原是世界上最广、最厚的黄土积累区,土质疏松,直立性强,地表植被爱护差,水土流失严峻,沟壑纵横,流经高原区的河流含沙量大。
太行山脉两侧地形差异明显,以东为华北平原,以西为黄土高原。
本区主要地形单元有:东北平原(三江、松嫩、松辽) 、华北平原、黄土高原、兴安岭山地、长白山地、山东丘陵、辽东丘陵。
本区名山有:东岳泰山(山东)、西岳华山(陕西)、中岳嵩山(河南)、北岳恒山(山西)。
气候特征:以温带大陆性季风气候为主,其中大兴安岭北部为寒温带、长城以北为中温带、黄河中下游地区为暖温带,无霜期 4-8 个月,热量条件南北差异大;年降水量 400-800 毫米,主要集中在 7-8 月,大局部属于半潮湿、半干旱区 (东北的东部及北部山地为潮湿区);夏季暖和多雨 (东北较短),冬季寒冷枯燥(东北漫长寒冷多积雪,漠河为我国的寒极);主要灾难性天气:冬季寒潮,东北地区夏季低温、秋季早霜,华北地区春季干旱多沙暴、夏季多暴雨。
水文特征:水文特征南北差异大。
水量北丰南小,汛期北长南短(东北地区有明显融雪春汛),河流含沙量北小南大,结冰期北长南短。
主要河流:黑龙江及其支流松花江、乌苏里江,黄河(下游为地上河) 及其支流渭河、汾河,海河,辽河,鸭绿江,图们江。
主要湖泊:白头山天池、兴凯湖。
植被:东北地区以针叶林为主(长白山地区为针叶-落叶阔叶混交林),黄河中下游地区为落叶阔叶林。
土壤:东北地区黑土分布广泛,黄河中下游地区主要为钙质土。
主导因素:积温自北而南渐渐增大。
南方地区范围:东部季风区南部,秦岭--淮河以南,青藏高原以东地区。
地形特征:地势东西差异大,主要位于其次、三级阶梯,东部平原、丘陵面积广阔,长江中下游平原是我国地势最低的平原,河汊纵横交叉,湖泊星罗棋布;江南丘陵是我国的丘陵,大多由东北-西南走向的低山和河谷盆地相间分布,南岳衡山、庐山、井冈山等众多名山分布其中,南岭地区岩浆岩分布广泛,是我国有色金属矿产的集中分布区;西部以高原、盆地为主,四川盆地(西北部有成都平原)是我国四大盆地之一,素有紫色盆地和天府之国之称;云贵高原地表坎坷不平,是世界上喀斯特地貌分布最典型的地区,山间坝子是当地主要的耕作区;横贯山脉和南岭山脉是我国重要的地理分界限、台湾玉山主峰为我国东南沿海峰。
地理事物分布特征地描述

地理事物分布特征地描述地理事物的分布特征是指在地球表面上存在的各种地理现象在时间和空间上的分布规律。
地理事物包括地形、气候、植被、动物、人口、城市等,它们的分布对于人类社会和自然环境都有重要的影响。
以下将分别对地形、气候、植被、动物、人口、城市等地理事物的分布特征进行描述。
首先是地形的分布特征。
地球表面的地形有山脉、平原、高原、盆地、丘陵等不同类型。
地形的分布受地球构造、岩石组成和地质运动等因素影响。
例如,地球的火山带和地震带往往位于板块边缘,因为板块的运动导致了火山和地震的频繁发生。
另外,地球上大部分的高山集中在亚洲地区,如喜马拉雅山脉、阿尔泰山脉等,这与板块构造和地壳运动有关。
其次是气候的分布特征。
气候是指一些地区长期的天气状态,包括温度、降水、风力等因素。
气候受到纬度、海洋性和大陆性等因素的影响。
例如,赤道附近的地区气候通常炎热多雨,而靠近极地的地区气候则寒冷干燥。
此外,海洋对气候的调节作用也很重要。
海洋的暖流会使得靠近海洋的地区气候较为温暖,如日本的黑潮和北大西洋的北大西洋暖流等。
然后是植被的分布特征。
植被分布受到气候、土壤和地形等因素的影响。
不同的气候和土壤条件适合不同类型的植物生长。
例如,热带地区的雨林植被茂密,而温带地区的草原植被稀疏。
此外,海拔的升高也影响植被的分布。
在高山地区,由于气温的下降和山坡的陡峭,植被逐渐减少,直至消失。
动物的分布特征也受到气候、植被和地形等因素的影响。
动物栖息地的选择与其对气候和植被的适应性密切相关。
例如,热带地区的雨林提供了丰富的资源,吸引了大量物种的栖息。
此外,地形也对动物分布产生影响。
如沿海地区的动物种类较多,而高山地区和沙漠地区的动物种类相对较少。
人口分布的特征与自然条件、经济发展和历史因素等密切相关。
人口往往集中在河流流域、沿海地区和湖泊周围等水资源丰富的地方。
同时,人口密度还受到土地利用方式、农业发展和工业化程度等因素的影响。
例如,发达国家的城市化程度较高,而贫困国家的农村人口占比较大。
区域定位及地理位置特征

01
澳大利亚的控制性经纬 线
经线范围: 120ºE~150ºE, 纬线:23º26′S经过澳大利亚 中部。
01
中国的控制性经纬线 我国位于73°E~135°E之间;100°E(经过青海湖、横断山区)、110°E(经过包头、 巫山、海口)、30°N(经过拉萨、成都、重庆、武汉、杭州等城市附近)、40°N(经过 北京)。杭州大致位于120°E经线和30°N纬线的交点附近,海口大致位于110°E经线 和20°N纬线的交点附近。
阅读分析材料,回答下列问题。
简述该国的地理位置。
位于南美洲(西)北部, 赤道从北部穿过(位于低纬地区或热带 地区),西临太平洋。
简述乍得湖地理位置特征 .
地处非洲中北部内陆,(海陆位置) 位于低纬度、热带,(经纬度位置) 周边有乍得、喀麦隆、尼日尔和尼日 利亚四个国家(相邻位置)
经纬度位置:(所处(跨)纬度带、热量带)---气候---农业(种类、 生长期和熟制) 海陆位置:(降水、海洋运输、海洋资源开发)
01
南亚的控制性经纬线 经线记住7—8—9, 即东经70º~80º~90º, 纬线记住1—2—3, 即北纬10º~20º~30º。
01
中亚的控制性经 纬线 经58,纬54。
01
西亚的控制 性经纬线 点
(50°E,30°N)
01
非洲的控制性经纬线 赤道分南北,
东经20分东西, 0º经线穿直几,
02 根据海陆位置定位
地球上每个空间都有自己的海陆位置,有些位于大陆东部、有些位于大陆西部, 有些深居大陆内部,有些被海洋包围(如岛屿),利用这些特性可确定地理事物的 大致位置。
02
利用海陆位置定位,必须熟悉地球表面的海陆分布状况。例如2013·全国课标 卷Ⅱ,9~11题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
陆军军官学院五四比武数学建模竞赛参赛组编号:022*******所属队别:学员二旅26队参赛队员姓名:夏旭东刘小均刘豪参赛选择的题号是: A论文题目:地理区域气温时间分布特征地理区域气温时间分布特征摘要1.问题一问题一是对较短时间内气温的预测,为了能够较准确的预测较短时间段的气温,我们需要对所给数据进行处理,由于问题一是为了求出一天、几天或者一周的气温,我们首先需要计算出三个区每天的平均温度,其次引入三次指数平滑法,并建立时间序列模型,较精确的预测出较短时间的气温,预测结果如下:20070624 20070624~26 20070624~30 原平均温度22.4 25.37 25预测值23.91 26.17 26.432.问题二问题二要预测冬季的最高或最低气温,实际上是在第一问的基础上,预测冬季三个月的气温,但这加大了运算量,其实对于最高气温和最低气温是在一个固定的时间段获得的,因此对一年四季随机抽取三天,观察其气温变化曲线,得出了两个时间段,即0-6时和12-16时能达到每日的最低和最高气温,再利用问题一中的基于EMD的神经网络预测,以所给数据为输入,预测下一年同期气温,比较得出最高和最低气温,如下图:最高气温最低气温时间20070221 20061223平均温度17.6 -9.53.问题三问题三要对2007年冬季气温整体进行分析,由于没有给出2007年的真实冬季气温,我们首先要预测出2007年冬季的气温,第二问我们利用基于EMD的神经网络预测法对2006年的冬季最高气温与最低气温进行了预测,而得出的预测值与真实值相比,非常接近。
因此我们预测2007年冬季的平均气温,也在原有的模型基础上进行求解。
然后分析:1.对07年冬季气温的整体性分析2.对07年冬季气温的地域情况的分析3.对2007年冬季气温最高和最低的时间的分析关键词:主成分分析希尔伯特黄变换 EMD经验模态分解法神经网络预测时间序列法一、问题重述气温是人类环境的重要影响因子,在如今全球升温的大背景下,讨论一个地理区域的气温分布特征,对于衡量观测数据的准确性和气温预报有重要作用。
附件资料是按照地理位置和地理特征将某区域划分为三个小区:南区、中区和北区后,在三个不同小区域分别利用气象自动站进行全天24小时(每小时1次)的观测,试利用观测得到的数据分析温度分布特征,并建立数学模型对2007年冬季气温作出预测。
1、说明你们建立的模型能否预测较短时间段的气温(如,一天、几天、一周等),并举例说明;2、预测2007年冬季气温最高或最低的时间或时间段;3、对2007年冬季气温总体情况进行分析说明。
二、模型的假设1.太阳活动正常,对气温影响忽略不计;2.该地区无自然灾害发生;(如地震、海啸、火山爆发等)3用平均气温代表每天的温度;三、符号说明符号定义X信号(t)c IMF分量nr残余量nm平均值1kl层数n节点数iw权数jiθ阈值)(liW最小时的权值k筛分过程次数)1y(-lj第j个神经元输出S三次指数平滑值tS标准误差四、问题分析1.问题一的分析问题一对于较短时间预测,首先要确定每天气温要用平均气温表示,又要对三个地区气温预测,以一个为例求解,根据气温变化特点,引入三次指数平滑法,建立时间序列模型,求解较短时间气温,并进行检验。
2.问题二的分析问题二的求解是要建立在问题一的基础上进行的,冬季对应12-2月,要预测出其最高或最低气温,意味着要对三个月的日平均气温预测,才能预测出时间段,有分析能得出最高和最低的气温在每日是有固定的时间范围,对数据分析就不难得出,减少了输入样本的量后,运用第一问中基于EMD的神经网络预测法,预测得出最高气温和最低气温。
3.问题三的分析问题三对于07年冬季气温整体分析,需要建立在问题二的基础上,用06年冬季气温作为输入,运用基于EMD的神经网络预测,预测出07年冬季气温的值,预测出的2007年的气温值与2006年气温值得对比检验其准确性和精度,并进行整体性分析、地域情况的分析以及冬季气温最高和最低的时间的分析。
五、模型的建立与求解问题1的建立和求解为了能够较准确的预测较短时间段的气温,我们需要对所给数据进行处理,由于问题一是为了求出一天、几天或者一周的气温,我们首先需要计算出三个区每天的平均温度,并建立时间序列模型,较精确的预测出较短时间的气温。
5.1.1 模型的准备由于气温具有季节性,且气温变化具有四大变化特点。
一、长期趋势变动。
二、季节变动。
三、循环变动,这里以一年为周期。
四、不规则变动。
具有突然变动和随机变动。
但在短期内我们可以将气温看成一组按时间顺序排列的、随时间变化,且相互关联的数据数列,在这里我们引入时间序列模型,由于利用一般时间序列法预测,未来值是随时间间隔的增长而递减的,误差较大,由于气温数列的复杂性,一般时间序列法无法满足需要,这里我们引入三次指数平滑法的时间序列模型。
它是利用对观测值依时间顺序进行加权平均作为预测值来预测短期气温。
5.1.2 模型概念的引入三次指数平滑法由于气温随时间变化呈现类二次曲线趋势,这里我们采用三次指数平滑法。
其计算工式为:()()()()()()()()()111221331111t t t t t t t t t S y S S y S S y S ---⎧⎫=∝+-∝⎪⎪⎪⎪=∝+-∝⎨⎬⎪⎪=∝+-∝⎪⎪⎩⎭ (1) 式中()3t S 为三次指数平滑值。
三次指数平滑法的预测模型为21,2ˆt T t t ty a b CT T +=++= , (2) 其中()()()()()()()()()()()()1231232212323365254432(1)2(1)t t t t t t t t t tt t a S S S b S S S c S S S =-+∝⎡⎤=-∝--∝+-∝⎣⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎪⎦-∝∝⎡⎤=-+⎣⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎦-∝ (3) 5.1.3 时间序列模型的求解由于给出了三个小区06年6月至07年10月二十四小时的数据,数据量太大,不利于问题一的求解,因此我们需要对原数据进行处理,通过查阅相关资料,发现一般用一天的平均温度来表示一天的气温,因此我们求解出三个区每天的平均气温,由于地理的差异,我们不对三个区的气温进行统一化处理,以北区气温为例,表一给出了每月的平均气温,图一给出了时间与气温的变化曲线。
表1 七个月平均气温图1 气温变化曲线从图中可以看出,气温随月份呈现出类二次曲线的变化规律。
因此,可采用三次指数平滑法求解。
我们以预测北区一天气温为例,将每天的平均气温代入程序求解,这里∝=得表二。
我们令0.2表2 每日预测温度预测值23.41 27.67 25.18 23.1 25.21 26.19但由于问题一所给出的是预测较短时间内的气温,不仅仅是一天的平均气温,这里为了简化计算,为使预测值具有较高的准确性,我们取各个时间段的平均值,即计算一周的平均温度。
表三给出了三天和一周的预测温度。
表3 三天及一周的预测温度20070623~25 20060723~39 原温度平均值25.26 26.13预测值26.12 27.345.1.4 模型的检验∝=、和0.8时,表四给出了α取不同值时某天的预测值。
从表四可以看出,0.20.5∝=,预测的标准预测值是很不相同的。
通过计算它们的预测标准误差S,通过计算取0.2差见表五。
表4 不同α值对应的预测值α表5 预测的标准误差α∝=的情况下,以北区六月气温为例预测的气温值预测出的各天、三天以在采用0.2及一周的气温于原气温的对比如表六所示。
表6 预测冬季气温20070624 20070624~26 20070624~30 原平均温度22.4 25.37 25预测值23.91 26.17 26.435.2问题二的求解5.2.1模型的准备1.根据气象学中的定义,我们将每年的3月至5月定为春季,6月至8月定为夏季,9月至11月定为秋季,每年的12月至次年的2月定为冬季,预测2007年的冬季最高或最低气温实际上是对于这三个月气温的预测,通过比较得出最高、最低的温度。
2.结合我们所知道的常识中,每天的最高或最低气温实际上是固定在某个时间段的,如最低气温是在夜间凌晨的时间段内,而最高气温是在在中午过后2点左右,我们以中区为例,对所给数据中四季各抽取了三天的24小时气温的数据,进行了比较,如下图:图2 春季图3 夏季图4 秋季图5 冬季从上面春夏秋冬四幅图中,我们可以看出它们的共同特点是:尽管最高气温不同,但最高气温均出现在白天12-16点的时间段内,最低气温都出现在凌晨0-6点的时间段内。
虽然存在如图4春季和秋季图中在19-20点的时间段内出现了气温的波动,以及在春季和冬季图中系列二分别在22点和8点出现了波动,但从四幅图的总体看,这并没有给最高和最低气温的时间段的确定造成大的影响。
由此我们可以得出结论,冬季的气温最高和最低分别出现在12-16点以及0-6点的时间段内。
5.2.2概念的引入对于长期的气温预测,由于题目所给数据量较少,从问题一中的预测值可以看出,误差随时间的增长而变大,不利于长期时间的预测,因此我们没有采用时间序列法,为了增加预测结果的准确性,我们运用了HHT,HHT是一种新的分析非线性非平稳信号的时频分析方法,由两部分组成:第一部分为经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)(the sifting process,筛选过程),它是由Huang提出的,基于一个假设:任何复杂信号都可以分解为有限数目且具有一定物理定义的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF;也称作本征模态函数);EMD方法能根据信号的特点,自适应地将信号分解成从高到低不同频率的一系列IMF;该方法直接从信号本身获取基函数,因此具有自适应性,同时也存在计算量大和模态混叠的缺点。
第二部分为Hilbert 谱分析(Hilbert Spectrum Analysis ,HSA ),利用Hilbert 变换求解每一阶IMF 的瞬时频率,从而得到信号的时频表示,即Hilbert 谱。
简单说来,HHT 处理非平稳信号的基本过程是:首先,利用EMD 方法将给定的信号分解为若干IMF ,这些IMF 是满足一定条件的分量;然后,对每一个IMF 进行Hilbert 变换,得到相应的Hilbert 谱,即将每个IMF 表示在联合的时频域中;最后,汇总所有IMF 的Hilbert 谱就会得到原始信号的时间-频率-能量分布,即Hilbert 谱。
一、EMD 概念的引入EMD 方法是把时间序列分解成有限个具有特征振荡周期的分量,尽管有些分量仍然保持者不同程度的非平稳性,但是它们之间的相互影响却被隔离了,利用这种隔离可以尽可能地减少对预测的影响。