本發(fā)明專利技術(shù)屬于氣候預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法、系統(tǒng)及設(shè)備，旨在解決全局反演中追蹤氣候變化細(xì)節(jié)的精確性及高效性的問題。本發(fā)明專利技術(shù)包括：確定待反演的古氣候指標(biāo)；將所述待反演的古氣候指標(biāo)輸入至古氣候反演模型中，得到所述古氣候反演模型輸出的古氣候反演結(jié)果；其中，所述古氣候反演模型是基于古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線及基于所述古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線確定的初始參數(shù)集進(jìn)行迭代匹配以不斷更新待反演參數(shù)集后得到的。本發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)了全局反演中不僅追蹤氣候變化細(xì)節(jié)更精確及計算更高效，還提高了對時間序列的響應(yīng)能力和適應(yīng)性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
所屬的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的存儲裝置、處理裝置的具體工作過程及有關(guān)說明，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的模塊、方法步驟，能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，軟件模塊、方法步驟對應(yīng)的程序可以置于隨機(jī)存儲器（ram）、內(nèi)存、只讀存儲器（rom）、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。為了清楚地說明電子硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本專利技術(shù)的范圍。下面參考圖6，其示出了用于實現(xiàn)本申請方法、系統(tǒng)、設(shè)備實施例的服務(wù)器的計算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6示出的服務(wù)器僅僅是一個示例，不應(yīng)對本申請實施例的功能和使用范圍帶來任何限制。如圖6所示，計算機(jī)系統(tǒng)包括中央處理單元(cpu，central?processing?unit)601，其可以根據(jù)存儲在只讀存儲器(rom，read?only?memory)602中的程序或者從存儲部分608加載到隨機(jī)訪問存儲器(ram，random?access?memory)603中的程序而執(zhí)行各種適當(dāng)?shù)膭幼骱吞幚怼Ｔ趓am?603中，還存儲有系統(tǒng)操作所需的各種程序和數(shù)據(jù)。cpu?601、rom?602以及ram603通過總線604彼此相連。輸入/輸出(i/o，input/output)接口605也連接至總線604。以下部件連接至i/o接口605：包括鍵盤、鼠標(biāo)等的輸入部分606；包括諸如陰極射線管(crt，cathode?ray?tube)、液晶顯示器(lcd，liquid?crystal?display)等以及揚聲器等的輸出部分607；包括硬盤等的存儲部分608；以及包括諸如lan(局域網(wǎng)，local?areanetwork)卡、調(diào)制解調(diào)器等的網(wǎng)絡(luò)接口卡的通信部分609。通信部分609經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行通信處理。驅(qū)動器610也根據(jù)需要連接至i/o接口605。可拆卸介質(zhì)611，諸如磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器等等，根據(jù)需要安裝在驅(qū)動器610上，以便于從其上讀出的計算機(jī)程序根據(jù)需要被安裝入存儲部分608。特別地，根據(jù)本公開的實施例，上文參考流程圖描述的過程可以被實現(xiàn)為計算機(jī)軟件程序。例如，本公開的實施例包括一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括承載在計算機(jī)可讀介質(zhì)上的計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序包含用于執(zhí)行流程圖所示的方法的程序代碼。在這樣的實施例中，該計算機(jī)程序可以通過通信部分609從網(wǎng)絡(luò)上被下載和安裝，和/或從可拆卸介質(zhì)611被安裝。在該計算機(jī)程序被中央處理單元(cpu)601執(zhí)行時，執(zhí)行本申請的方法中限定的上述功能。需要說明的是，本申請上述的計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)或者是上述兩者的任意組合。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是——但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子可以包括但不限于：具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)訪問存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本申請中，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。而在本申請中，計算機(jī)可讀的信號介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了計算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括但不限于電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機(jī)可讀的信號介質(zhì)還可以是計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機(jī)可讀介質(zhì)，該計算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。計算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括但不限于：無線、電線、光纜、rf等等，或者上述的任意合適的組合。可以以一種或多種程序設(shè)計語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本申請的操作的計算機(jī)程序代碼，上述程序設(shè)計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計語言—諸如“c”語言或類似的程序設(shè)計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計算機(jī)上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計算機(jī)，或者，可以連接到外部計算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本申請各種實施例的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段、或代碼的一部分，該模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機(jī)指令的組合來實現(xiàn)。術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不是用于描述或表示特定的順序或先后次序。術(shù)語“包括”或者任何其它類似用語旨在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者還包括這些過程、方法、物品或者設(shè)備/裝置所固有的要素。至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實施方式描述了本專利技術(shù)的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本專利技術(shù)的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本專利技術(shù)的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征做出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
技術(shù)介紹
1、目前，古氣候模擬領(lǐng)域的許多方法主要基于正演模型，即通過預(yù)設(shè)地質(zhì)時期的邊界條件（如溫度、二氧化碳濃度和太陽輻射等），利用數(shù)值氣候模式計算出相應(yīng)的氣候狀態(tài)。正演模型在確定氣候趨勢和總體變化方面具有效率優(yōu)勢，但其結(jié)果高度依賴于初始條件和參數(shù)設(shè)定，對于復(fù)雜、多變量的古氣候數(shù)據(jù)處理上具有一定局限性，難以充分挖掘氣候系統(tǒng)的潛在不確定性和細(xì)節(jié)變化。
2、為克服正演方法的局限，反演技術(shù)逐漸被引入到古氣候重建中。反演方法通過整合地質(zhì)記錄數(shù)據(jù)及統(tǒng)計模型，結(jié)合觀測和模擬數(shù)據(jù)，推斷出氣候變化本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述古氣候反演模型是基于古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線及基于所述古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線確定的初始參數(shù)集進(jìn)行迭代匹配以不斷更新待反演參數(shù)集后得到的，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述基于所述初始參數(shù)集采用時序遞進(jìn)的擾動方式隨機(jī)擾動生成多個待反演參數(shù)集作為擾動參數(shù)集，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述基于所述初始參數(shù)集和所述擾動參數(shù)集，得到模型輸出的模擬值，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述古氣候指標(biāo)包括有機(jī)碳同位素、大氣二氧化碳濃度和全球溫度中的一種或多種；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述根據(jù)所述模擬值及所述目標(biāo)曲線的目標(biāo)值計算得到誤差值，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述基于所述對數(shù)似然度或誤差值迭代更新所述待反演參數(shù)集，包括：
8.一種基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：
10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)指令，所述計算機(jī)指令用于被所述計算機(jī)執(zhí)行以實現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法。
...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述古氣候反演模型是基于古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線及基于所述古氣候指標(biāo)的目標(biāo)曲線確定的初始參數(shù)集進(jìn)行迭代匹配以不斷更新待反演參數(shù)集后得到的，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述基于所述初始參數(shù)集采用時序遞進(jìn)的擾動方式隨機(jī)擾動生成多個待反演參數(shù)集作為擾動參數(shù)集，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特征在于，所述基于所述初始參數(shù)集和所述擾動參數(shù)集，得到模型輸出的模擬值，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的古氣候反演方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張旺，邱若原，喻志超，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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