基于局部均值分解和交叉小波的全球平均海平面变化与ONI指数多尺度特征研究

为研究全球平均海平面与ENSO(El Niño-Southern Oscillation)的相关性问题,本文提出了一种结合局部均值分解和交叉小波原理的分析方法,揭示全球平均海平面和ENSO的影响机理和因果关联。利用全球平均海平面的时间序列进行局部均值分解得到PF分量和余量,表示海平面变化的高频分量、低频分量和趋势分量。剔除高频分量的影响,利用最小二乘线性拟合趋势分量,得到1991—2000年的全球平均海平面上升速率为3.6 mm/a。接着对PF的低频分量进行距平变换再与ONI指数(Oceanic Niño Index,ONI)分别进行Morlet连续小波变换得到小波功率谱,再将变换的连续小波分别进行交叉小波变换得到交叉小波功率谱和凝聚谱,通过交叉小波功率谱和交叉小波凝聚谱揭示信号在时频空间的能量共振和协方差分布规律,其中交叉小波功率谱体现了共同的高能量区的相关性,交叉小波凝聚谱体现了共同的低能量区的相关性。结果表明,该方法能在多尺度上分析海平面的变化,并能分析ONI指数与全球平均海平面的关系,可为全球平均海平面演变规律分析和预测等方面提供有力工具。

21世纪我国面临的测绘基准面问题

大地水准面与深度基准面是测绘垂直基准面的主要因素。文中探讨了我国测绘垂直基准面的现状及其存在的问题 ,提出了改进测绘垂直基准面之拙见 ,以便在下一个世纪提到议事日程与同仁商榷。

全球平均海平面变化LMD-àTrous多尺度分析及预测

针对非线性非平稳的全球平均海平面时间序列分析及预测的问题,对局部均值分解LMD方法和àTrous算法进行了研究,提出了一种时间序列多尺度分析LMD-àTrous方法。利用LMD-àTrous方法处理全球平均海平面的时间序列,并结合自回归AR方法对未来全球平均海平面的变化进行预测。用平均绝对误差和平均绝对百分比误差评价AR、LMD+AR、àTrous+AR和LMD-àTrous+AR预测方法的结果,并用小波方差图描述利用传统AR方法和结合LMD-àTrous方法预测的时间序列的周期特性。实验结果表明,LMD-àTrous方法能够挖掘出数据的物理机制和物理规律,并分解成不同尺度上的特征信息,将含有噪声的项进行自适应小波阈值去噪处理并重构时间序列,能够有效地发掘数据规律并达到其预测的效果,相比于传统的时间序列预测方法具有优越性。