隐式等权重粒子滤波及其在海洋资料同化中的应用研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41675097
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0511.大气数值模式发展
- 结题年份:2020
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2020-12-31
- 项目参与者:张卫民; 朱孟斌; 赵延来; 刘柏年; 赵文静; 陈妍; 王品强;
- 关键词:
项目摘要
As the spatial and temporary resolutions of the numerical models are increasing, the nonlinearity of the numerical models are becoming stronger and stronger. The contemporary data assimilation methods, such as 3DVAR, 4DVAR and EnKFs, are doing data assimilation process through searching for the specific variables of the posterior pdf of the model states, e.g. mean, covariance, modes, etc. But these variables or methods cannot describe the posterior pdf of the model states accurately. Particle filters could solve the problem of precisely description of the posterior by using Monte-Carlo method, and the theory of Implicit Equal-Weights Particle Filter (IEWPF) proposed by the member of the author's group and Professor Peter Jan van Leeuwen has solve the “curse of dimensionality” which has plagued the particle filter community for decades. Through doing the research of the not fully-understanding and unsolved scientific problems of Implicit Equal-Weights Particle Filter, we want to solve that the parameter selection problem, the bias problem in low-dimensional systems, the modelling of model error covariance matrix problems. Through the implementation of IEWPF in high-nonlinear high-dimensional geo-physical systems, we could check the performance and characteristics of the new method. At the same time, we choose the ocean general circulation model ROMS as the operational model that we use to implement the IEWPF, we should solve the scientific and technical problems of implementing IEWPF in real operational system, and we could realize the first implementation of the particle filters in operational models.
数值天气预报模式的时间和空间分辨率越来越高,其非线性程度也随之不断增强。现在的资料同化方法,比如变分同化方法和集合卡尔曼滤波方法,通过搜索模式状态的后验概率分布的特定统计量进行资料同化,并不能准确描述模式状态的后验概率密度分布。粒子滤波通过蒙特卡洛方法可以准确描述模式状态的后验概率密度分布,申请人团队成员与英国雷丁大学Peter Jan van Leeuwen教授最近合作提出的隐式等权重粒子滤波方法解决了粒子滤波中难以解决的“维数灾难”问题。通过对隐式等权重粒子滤波中若干未解决的科学问题的研究,解决隐式等权重粒子滤波中参数选择、模式误差协方差建模以及该方法在低维系统中的偏差问题。利用在高维非线性地球物理系统中实现隐式等权重粒子滤波资料同化,研究隐式等权重粒子滤波的表现和特性。同时,在海洋数值模式ROMS中率先实现隐式等权重粒子滤波资料同化方法,解决粒子滤波方法在实际业务应用中需要解决的科学和技术问题,实现粒子滤波的业务应用。
结项摘要
地球物理系统是一个非线性、非高斯系统,资料同化技术能够提高模式初始值的质量,但目前广泛应用的业务资料同化方法——变分方法或集合卡尔曼滤波方法通过搜索模式状态的后验概率分布的特定统计量进行资料同化,并不能准确描述模式状态的后验概率密度分布,只能提供概率密度函数的一阶矩或二阶矩信息,无法满足真实地球物理系统的需求。本项目基于非线性模式以及实际海洋环流模式 ROMS ,研究和探索隐式等权重粒子滤波的参数选择方案,资料同化系统偏差,粒子滤波系统模式误差协方差建模方法等一系列的科学问题,并将隐式等权重粒子滤波应用到海洋业务模式 ROMS 中,完善海洋预报模式的集合资料同化和集合预报体系,并针对我国南海区域进行了初步的应用,为粒子滤波的业务化应用提供了理论基础和试验数据支撑。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Implicit Equal-Weights Variational Particle Smoother
隐式等权重变分粒子平滑器
- DOI:10.3390/atmos11040338
- 发表时间:2020-03
- 期刊:Atmosphere
- 影响因子:2.9
- 作者:Wang Pinqiang;Zhu Mengbin;Chen Yan;Zhang Weimin
- 通讯作者:Zhang Weimin
Assimilation of Typhoon Wind Field Retrieved from Scatterometer and SAR Based on the Huber Norm Quality Control
基于Huber范数质量控制的散射仪反演台风风场与SAR同化
- DOI:10.3390/rs9100987
- 发表时间:2017-09
- 期刊:Remote Sensing
- 影响因子:5
- 作者:Duan Boheng;Zhang Weimin;Yang Xiaofeng;Dai Haijin;Yu Yi
- 通讯作者:Yu Yi
Assimilation of SMOS Sea Surface Salinity in the Regional Ocean Model for South China Sea
南海区域海洋模式中SMOS海表盐度同化
- DOI:10.3390/rs11080919
- 发表时间:2019-04
- 期刊:Remote Sensing
- 影响因子:5
- 作者:Mu Ziyao;Zhang Weimin;Wang Pinqiang;Wang Huizan;Yang Xiaofeng
- 通讯作者:Yang Xiaofeng
基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:海洋学报(中文版)
- 影响因子:--
- 作者:王晓慧;张卫民;王品强;杨俊;王辉赞
- 通讯作者:王辉赞
隐式等权重粒子滤波在高维准地转模式中的特性研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:气象学报
- 影响因子:--
- 作者:陈妍;朱孟斌;张卫民;曹小群
- 通讯作者:曹小群
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
纳米ZnO的制备及吸附溶液中U(Ⅵ)的性能研究
- DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2016.06.007
- 发表时间:2016
- 期刊:湿法冶金
- 影响因子:--
- 作者:邹宇轩;李小燕;刘义保;张卫民;刘晴晴;秦启凤;杨波;李寻
- 通讯作者:李寻
鄱阳湖流域赣江下游水化学特征及人类健康风险评价
- DOI:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.018
- 发表时间:2022
- 期刊:现代地质
- 影响因子:--
- 作者:吴通航;刘海燕;张卫民;孙占学;王振;刘茂涵
- 通讯作者:刘茂涵
区域分解型并行预条件的一种粗网格校正算法
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:计算机应用与软件
- 影响因子:--
- 作者:吴建平;马怀发;赵军;宋君强;张卫民
- 通讯作者:张卫民
基于工程快速计算方法的高超声速高升阻比飞行器气动特性研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:战术导弹技术
- 影响因子:--
- 作者:张卫民;张红军;陈英文
- 通讯作者:陈英文
集成众核上快速独立成分分析降维并行算法
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:计算机研究与发展
- 影响因子:--
- 作者:方民权;张卫民;周海芳
- 通讯作者:周海芳
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
张卫民的其他基金
基于集合分析的流依赖背景场误差协方差模型研究
- 批准号:41375113
- 批准年份:2013
- 资助金额:78.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于小波的背景误差协方差模型研究
- 批准号:40775064
- 批准年份:2007
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
气象资料四维变分同化可扩展并行算法研究
- 批准号:40245023
- 批准年份:2002
- 资助金额:9.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}