阿富汗地震R/S分形特征及地震活动性分析

地震的发生具有非线性特征,分形理论能够刻画地震时空分布特征及其变化过程。本文基于R/S分析方法确定阿富汗主要地震带的分形特征,利用ARIMA模型对兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级进行预测。R/S分析表明,兴都—库什山地震带Hurst指数为0.9125,地震活动记忆周期为8年;苏莱曼山地震带Hurst指数为0.7281,地震活动记忆周期为9年。兴都—库什山和苏莱曼山地震带地震活动的变化趋势与历史变化一致,且兴都—库什山地震带的趋势延续性比苏莱曼山地震带更为显著。ARIMA模型预测结果显示,2022—2026年兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级分别为M_(b)6.2、M_(b)6.1、M_(b)5.8、M_(b)5.8和M_(b)6.1。

基于R/S分析的BP网络方法预测气井产量

本文利用R/S分析法对气井产量进行分析,提出了历史数据的时间序列和平稳时间序列两种不同表达方式,并利用BP网络方法预测出了气井产量。为验证这种方法的有效性,分别对BP网络与BP神经网络、贝叶斯算法三种方法进行了比较。结果表明,贝叶斯算法获得的预测结果比其他两种方法更准确、更符合实际。贝叶斯算法得到的预测结果与实际值的平均误差分别为0.67%和0.33%,而采用传统BP神经网络得到的预测结果与实际值的平均误差分别为1.71%和0.96%。

基于NAR神经网络和R/S分析法的隧道围岩变形预测分析

为研究隧道围岩变形非线性特点,采用NAR神经网络和R/S分析法,对隧道围岩变形量和变形趋势进行分析。通过NAR神经网络对变形监测样本进行误差分析,认为NAR神经网络对围岩变形短期预测时的误差小精度高。运用R/S分析法对各变形时间序列进行重标极差分析,获得各时序的Hurst指数,分析其与围岩变形趋势的关系,并通过Hurst指数对隧道围岩变形趋势进行判定。结果表明:算例中的断面围岩变形仍然会呈增长趋势,但增长幅度在减小,且水平收敛的趋势性强于拱顶沉降,说明前者受随机扰动影响较小,后期稳定性相对更高。通过运用R/S分析法进行时间序列分析,不仅为围岩变形趋势预判提供了Hurst指数判据,同时也为围岩稳定性分析及治理提供了一种依据。

不同下壁导联室性早搏R/S波比值的慢性心力衰竭患者近期预后随访分析

目的对不同下壁导联室性早搏R/S波比值的慢性心力衰竭患者近期预后随访进行分析。方法选择2020年3月~2022年3月本院收治的93例动态心电图检查存在室性早搏的CHF患者93例。所有患者完善24h动态心电图检查,随访一年。依照近期预后进行分组,将出现急性心肌梗死、恶性心律失常等不良心脏事件纳入预后不良组(n=37),其余未出现心脏不良事件的患者纳入预后良好组(n=56)。比较两组不同下壁导联室性早搏R/S波比值的预后。结果两组在年龄、BMI、吸烟、高血压、糖尿病、LVEF、利尿剂、地高辛方面差异无统计学意义(P>0.05);两组在性别、NYHA分级上差异有统计学意义(P<0.05);预后良好组R/S比值≥1例数比率高于预后不良组,R/S比值<1例数比例低于预后不良组,差异有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析显示,R/S比值<1与性别、NYHA分级均是CHF患者近期预后不良的独立危险因素(P<0.05)。结论不同下壁导联的室性早搏R/S比值与其预后具有相关性,R/S比值<1是其不良预后的预测因素。

基于R/S分析法的粤港澳大湾区降雨分形特征研究

降雨作为粤港澳大湾区水资源的主要来源及洪涝灾害的直接诱因,研究其分形特征有助于更加深入地理解降雨的随机特性,从而制定有效的洪涝灾害预防和水资源配置策略,对保障大湾区社会经济发展具有重要意义。基于粤港澳大湾区40个雨量站1956—2016年逐月降雨数据,采用Mann-Kendall法对年降水序列进行了趋势检验。在此基础上,采用R/S分析法对大湾区年降雨序列平均循环周期、Hurst指数及其空间分布进行研究。结果表明:粤港澳大湾区1956—2016序列降水波动较大,丰枯比为2.1,年降雨无明显变化趋势;降雨系统的平均循环周期约为11 a;年平均降雨序列Hurst指数估计值为0.69,具有较强的持续性;40个雨量站的Hurst指数在0.64~0.80,均大于0.5,与整体降雨序列表现出的持续性一致。南、北两部的降雨高值区Hurst指数随降雨量的增加呈现相反的变化趋势。

R/S分析法在地下水动态分析中的应用

对R/S分析法中的Hurst经验公式进行了修正 ,并采用修正后的Hurst经验公式分析了地下水动态过程 .实例表明 ,采用R/S分析法对地下水动态过程进行分析是合理的 ,修正后的Hurst经验公式可以更加广泛地应用于时间序列的分析 .同时采用R/S分析法定量描述了地下水动态过程的分形特征 ,得到了其分维数 .

R/S法的径流时序复杂特性研究

R/S(重标极差)分析法是一种描述分形结构的有效方法.针对径流序列所具有的复杂的随机性和波动性,应用R/S分析法,通过对时变指数Hurst的计算及其检验,以新的视角对河川径流时间序列的分布特征、统计循环长度等复杂特性进行了有益探索.实际径流时间序列的计算结果表明:黄河上游径流序列服从分形分布,具有较强的状态持续性,而且拥有一定的非周期循环,这为水资源的合理开发利用提供了一种新思路和新方法.

地磁Ap指数与太阳黑子数的交叉小波分析及R/S分析

利用1932～2009年间的地磁Ap指数和太阳黑子数资料,用交叉小波方法和R/S方法分析了地磁Ap指数和太阳黑子数的关系。分析结果表明,①地磁Ap指数和太阳黑子数在高频段上显著带的形状有一定程度的相似性,具有显著和稳定的8.02～11.35 a的振荡周期;在低频部分,地磁Ap指数和太阳黑子数4～6月的周期变化不连续,仅在部分年份通过了95%的红噪声检验。②地磁Ap指数和太阳黑子数在8.02～11.35 a的频段上具有显著的共振周期,且在此频段上地磁Ap指数落后太阳黑子数1.5 a左右稳定的相位变化。地磁Ap指数和太阳黑子数在低频部分存在4～6月共振周期,但二者的位相关系不稳定。③地磁Ap指数和太阳黑子数时间序列的Hurst指数分别为0.79和0.81,表明地磁Ap指数和太阳黑子数都是持续的时间序列,且未来的变化将持续过去的变化趋势,具有长期记忆性和混沌特征。

水文时序趋势与变异点的R/S分析法

简要介绍了分形理论中的R/S分析法 ,给出了水文时间序列变异点的定义 ,研究了基于R/S分析的水文时序趋势分析方法和变异点诊断方法 ,并将该方法应用于华北某流域水文时序变异点的识别中 ,实证结果表明该方法具有实际意义 .

西昆仑山甜水海钻孔氧化铁指标的R/S分析及其意义

运用R／S分析法，对经过等时处理的甜水海钻孔氧化铁3项指标FeO、Fe2O3及其比值FeO／Fe2O3进行了分析计算，其指标都存在明显的Hurst现象，Hurst指数H分别为：Fe2O3为0．76，FeO为0．85，FeO／Fe2O3为0．65，它们都大于0．5．反映了该地区过去20多万年来气候环境变化存在持续性3者Hurst指数存在差异的原因目前还不清楚，可能说明它们反映气候环境演化持续性强度的差异．甜水海地区的这种气候环境演化持续特征在其它地区也有所反映，这可能与新生代以来青藏高原的持续构造抬升活动有关．

利用R/S方法分析兰州城市化气候效应

运用 R/ S方法 ,对 195 1～ 1997年兰州市城市气候的温度、水汽压、相对湿度和日照百分率等指标的冬 ( 1月 )、夏 ( 7月 )及年平均值进行了分析计算 ,各项指标的Hurst指数 H均大于 0 .5 ,说明它们存在明显的 Hurst现象 ,反映出兰州市过去 47年来气候变化存在趋势性成分 ,即持续性的城市化增暖。至于各项指标的 Hurst指数在冬、夏及年平均值间有差异 。

R/S分析的理论基础:分数布朗运动

探讨了R/S分析方法的理论基础.指出稳定的Levy分布作为R/S分析的理论基础有重大缺陷,分析了分数布朗运动与R/S分析在含义和逻辑上的紧密联系,提出了分数布朗运动是R/S分析的理论基础的观点.最后,对我国上海股票市场进行了实证分析,其检验结果证实了本文提出的观点.

R/S分析在滑坡变形趋势预测中的应用

R/S分析(重标度极差分析)是一种描述和刻画非线性时间序列的有效方法。针对滑坡地表位移监测时序确定性与随机性共存的复杂非线性特征,对三峡库区的一个实例滑坡的长时期位移时序进行了R/S分析。分别计算了滑坡累积位移时序和增量位移时序的Hurst指数,指出增量位移时序是更有效的分形结构,其Hurst指数能定量刻画滑坡的变形趋势;分析了滑坡增量位移时序的非周期循环长度,发现滑坡前缘与中后部的增量位移时序Hurst指数和非周期循环长度存在显著差别,并从滑坡变形诱发机制上解释了这一差异产生的内在原因;最后基于滑坡变形演化的力学机理,提出了一个利用增量位移时序Hurst指数判断滑坡加速变形阶段的概念模型:为提高和完善滑坡失稳时间预测预报理论,提供了一个有意义的新思路和新方法。

应用重标度极差分析法(R/S)分析无定河流域水沙变化

河流水沙变化是降水、蒸发及下垫面条件改变的客观反映,揭示流域水沙演变规律及成因,可为水资源合理利用提供决策依据。应用R/S分析法对时变指数Hurst的计算及其检验,分析无定河流域赵石窑站和白家川站径流与输沙量时间序列的长程相关性。结果表明:两站的径流时间序列的Hurst指数分别为0.56、0.61,均大于0.5,呈现长程正相关;而两站的输沙量时间序列的变化存在差异,赵石窑站的输沙量时间序列有2个突变点,分别发生在1966和1979年,3个标度分布范围的Hurst指数分别为0.97、0.71和0.90,均明显大于0.5,具有分形特性,白家川站的输沙量时间序列有3个突变点,分别发生在1966、1972和1979年,4个标度分布范围的Hurst指数分别为0.59、0.41、0.99和0.81,前2个标度范围的Hurst指数在0.5左右,服从布朗运动,后2个标度范围的Hurst指数均接近1.0,具有分形特性。因此,两站下一时段的径流与输沙量时间序列与过去时段变化趋势相同,具有继续下降的趋势。人类活动是引起这种变化的主要原因。

基于R/S分析法的云南干热河谷降水变化趋势分析

以云南干热河谷区涉及四大流域的典型代表站1956～2000年的降水资料序列为研究对象，应用基于分形理论的R／S分析模型对云南低纬度高原区干热河谷近45a来1月、7月和年均降水量变化趋势进行了分析，研究表明存在明显的Hurst现象，表现为持续上升的趋势效应，且年降水量变化趋势的持续性强度明显大于1月和7月，而未来年降水量将可能出现继上世纪90年代初以来持续上升的趋势，利用R／S方法预测降水丰枯变化趋势是较为有效的途径。

长江下游地区近五百年洪涝序列的R/S分析

根据一定洪涝指标建立了长江下游地区近五百年洪涝序列，对该序列的Ｈｕｒｓｔ指数的计算以及滑动序列和滑动定长序列Ｈｕｒｓｔ指数谱的分析，表明：长江下游地区洪涝序列是分数布朗噪声序列，具有较明显的Ｈｕｒｓｔ效应；其Ｈｕｒｓｔ指数Ｈ及Ｈ指数谱离Ｈ＝１／２的白噪声序列较近，具有较强的随机性和较弱的持续性。Ｒ／Ｓ分析要求较长的序列长度。

和田绿洲水文气象要素分形特征与R/S分析

基于和田绿洲半个世纪(1954-2003年)以来实测水文气象资料,应用Kandell秩次相关检验法进行趋势性分析,结果表明:气温、蒸发的增加趋势显著,降水、相对湿度与河川径流量存在不显著的减少趋势。R/S分析结果表明,绿州内各水文气象要素的变化具有持续性,但不同季节的持续强度不同,降水和相对湿度的持续强度夏季大于冬季,其余表现为冬季大于夏季。分形结果显示,各水文气象要素变化的趋势性和复杂程度不同,其中玉龙喀什河径流量>喀拉喀什河径流量>相对湿度>降水量>平均气温>蒸发量,即绿洲径流变化的趋势线最不明显,也最复杂。研究结果对了解绿洲气候资源、指导农业生产及预防灾害有参考作用。

R/S分析及矿井瓦斯涌出量的分形预测

介绍了分形理论中的时间序列 (R/S)分析方法 ,讨论了赫斯特指数的理论意义和实际计算方法 ,并将其应用于矿井瓦斯涌出量预测。通过对矿井瓦斯涌出量时间序列的分形处理 ,根据极差、标准差的结构分维值的大小 。

成都未来气候变化趋势的R/S分析

运用R/S分析法,对1951～2002年成都的平均值气温、极端气温值及降水累积值进行了计算分析。研究表明,成都未来气候变化趋势与过去50年来的变化趋势有着很好的自相似性。今后成都将继续变暖。依平均气候倾向率,未来10年,年平均气温将升高0.25℃,年平均最低气温将升高0.14℃,年平均最高气温将升高0.04℃,年极端最低气温将升高0.54℃,年极端最高气温将升高0.13℃。其中,年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温升高趋势的持续性强度很强。成都未来降水量将继续减少。未来10年的年降水量将减少45.2 mm,并且这种减少趋势具有很强的持续性强度。

近51a西安气候变化的R/S分析

运用R／S（Rescaled Range Analysis）方法，对西安市1951～2001年过去51年的气温、降水量、相对湿度、水汽压等气候指标的年平均、冬季、夏季进行了分析计算，通过计算，各指标的Hurst指数H值均大于0．5，说明4个气候指标存在明显的Hurst现象，反映出西安过去51年的气候变化趋势，并预测了西安市气候未来的发展趋势，证明了城市化效应已经对西安产生了显著影响。