夏季南亚高压年际变化的特征时间尺度及其时空演变

应用三维数据的时问小波变换方法，分析了夏季南亚高压年际变化的特征时间尺度及其时空演变。结果表明：夏季南亚高压年际变化的特征时间尺度分别约为2，5，10年和更长的时间尺度。2，5，10年特征尺度的较大振幅能量活动区主要位于20°N以南、35°N以南和15°～35°N之间，其中5年特征尺度的最大中心位于青藏高原上空32．5°N，92．5°E附近，10年特征尺度的最大中心则位于青藏高原东侧27．5°N，110°E附近。与5年特征尺度相对应的最大振幅能量活动中心纬度的位势高度值表现出了明显的东西向波动的时间演变特征，与10年特征尺度相对应的最大振幅能量活动中心纬度的位势高度值变化则表现出了向东移动趋势的时间演变特征。与5年和10年特征尺度相对应的最大振幅能量活动中心经度的位势高度值变化则表现出了一种明显向北移动的时间演变趋势。

渔子溪流域水文过程影响因素的特征时间尺度分析

采用渔子溪流域三期遥感影像（1986、1994和2002年）获取该区域的土地利用／覆被资料，并结合实际调查数据、采用斑块驱动模型模拟得到该流域1986～2004年间逐年土地利用变化数据；然后根据该模拟数据以及渔子溪流域不同时间尺度的气象和径流资料，采用逐步线性回归和多元非线性回归方法，对渔子溪流域不同时间尺度下降雨-土地利用-径流系统及其内部各元素之间的关系进行了统计分析，结果表明：（1）不同时间尺度下径流量与降雨量的相关关系具有明显差别，土地利用变化对降雨-径流关系有重要影响，在年尺度上，降雨量对径流量的影响要大于气温对径流的影响，而在月尺度上则相反。（2）不同时间尺度下非线性回归的模拟误差要比线性模拟误差下降1．18％～23．8％，且不同影响因子在不同时间尺度上的非线性程度各不相同。

澜沧江月径流量变化的相关性和多时间尺度特征

以云南境内澜沧江1955年1月～2001年12月的逐月径流量观测数据为基础,应用相关分析和小波变换的分析方法,研究了云南境内澜沧江月径流量变化的相关性特征和多时间尺度特征.结论为:云南境内澜沧江下游的月径流量变化不仅显著地包含了上游的月径流量变化,而且还更显著地包含了云南境内的月气候变化影响.云南境内澜沧江月径流量变化表现出了十分明显的多时间尺度变化特征.澜沧江上游地区的月气候变化和云南境内的月气候变化均可能存在有约4个月和53个月的特征时间尺度变化.澜沧江下游允景洪的约7个月、30个月和74个月的特征时间尺度的月径流量变化主要是由澜沧江上游旧州的月径流量变化造成的;而澜沧江下游允景洪的约14个月和21个月的特征时间尺度的月径流量变化则完全是由云南境内的月气候变化造成的.对于较小特征时间尺度的变化,云南月气候变化造成的澜沧江月径流量变化一般是相同或滞后于澜沧江上游的月径流量变化;而对于较大特征时间尺度的变化,云南月气候变化造成的澜沧江月径流量变化则总是滞后于澜沧江上游的月径流量变化.

松嫩高平原土地利用格局变化时间尺度特征研究

土地利用格局变化的时间尺度是其尺度依赖性和敏感性表达的重要基础。论文以松嫩高平原典型区域巴彦县为研究区,运用GIS、RS技术,结合Matlab编程,采用K-L变换将多波段的遥感影像提取为单波段图像作为原始信号数据,在研究区土地利用格局最优空间尺度下,应用快速傅里叶变换对小波分析模型进行改进,探寻研究区土地利用格局变化研究的适宜时间尺度,进而明确适宜时空尺度下土地利用格局变化的波动性特征,并采用土地利用转移矩阵对其时间尺度的划分结果进行检验。结果表明:1)研究区土地利用格局变化在10~20、30~40和40~50 a均有明显的波动性特征,表明10~20、30~40和40~50 a是研究区土地利用格局变化的3个重要时间尺度。2)1979—2015年研究区土地利用格局变化研究的最优时间分析尺度为36a,土地利用格局在12.33 a左右具有明显的波动性变化特征,可将研究区时间域划分为3个发展阶段:发展初期1979—1991年、发展中期1991—2003年、发展近期2003—2015年。3)在空间上,研究区土地利用格局变化的全局化时间尺度和土地利用格局变化的局部化时间尺度具有较高水平的一致性。4)论文建立的基于小波分析的土地利用格局变化时间尺度识别方法可行并具有准确性,研究区旱地、林地和建设用地等主要土地利用类型在1979、1991、2003和2015年4个重要时间节点上的变化发生了明显的趋势性转换。

低纬高原地区降水量资源年际变化的特征时间尺度及其时空演变

应用三维数据的时间小波变换方法,分析研究了低纬高原地区降水量资源在年际变化上的特征时间尺度及其时空演变。结论为:低纬度高原地区降水量资源在年际变化上的特征时间尺度分别约为2 a、7 a和15 a。2 a、7 a和15 a特征时间尺度的较大振幅能量活动区,分别主要位于滇西北到滇东南、滇东北到滇西南和滇中一带。与2 a特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心纬度的降水量,表现出了明显的东西向波动的时间演变特征,而与7 a和15 a特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心纬度的降水量,则表现出了在东西向较为稳定少变的时间演变特征。与2 a特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心经度的降水量,也表现出了明显的南北向波动的时间演变特征,而与7 a和15 a特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心经度的降水量,则表现出了一种明显向南移动的时间演变趋势。

单目视觉下目标三维行为的时间尺度不变建模及识别

提出一种单目视觉下在线识别目标三维行为的方法.该方法用匹配的标记点估计帧间相似变换,然后转换相似矩阵到对数空间以获取一致的四自由度运动参数序列.为解决持续时间敏感问题,提出基于多边形近似算法的时间尺度不变特征,并用动态规划实现特征序列的在线提取.在行为识别阶段,基于动态时间规整训练有限类别行为模板用于匹配测试行为序列.实验结果表明,该行为模板较对比方法类别可分性平均提高60%以上,并且可用于在线识别连续视频中的未知行为.

局部波动特征分解及其在齿轮包络分析中的应用

提出了一种新的自适应非平稳信号分析方法——局部波动特征分解(Local Oscillatory-Characteristic Decomposition,LOD),该方法以信号本身的时间尺度特征为基础,并采用微分、坐标域变换、分段线性变换等运算手段将信号分解为一系列瞬时频率具有物理意义的单一波动分量(Mono-Oscillatory Component,MOC),非常适合于处理多分量信号。在详细说明LOD分解原理的基础上,通过对仿真信号的分析将LOD和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)进行了对比,结果表明了LOD的优越性。同时,针对多分量调制的齿轮故障振动信号在包络分析中的特点,将LOD应用于齿轮故障振动信号的分析,对齿轮实验信号和实际信号的分析结果表明,LOD可以有效地应用于齿轮的包络分析。

夏季北太平洋副热带高压年际变化的特征时间尺度及其时空演变

应用三维数据的时间小波变换方法分析研究了夏季北太平洋副热带高压年际变化的特征时间尺度及其时空演变.结论为:夏季北太平洋副热带高压年际变化的特征时间尺度分别约为2,5 a和更大的时间尺度;2 a和5 a特征时间尺度的最大振幅能量活动中心分别位于北太平洋西部的(27.5°N,135°E)附近和北部的(35°N,167.5°E)附近;其相应的最大振幅能量活动中心在纬向上表现出了明显的东西向波动的时间演变特征;在经向上则表现出了明显的阶段性和较小振幅的南北向波动的时间演变特征;从较长时间的长期演变来看,5a特征时间尺度的最大振幅能量活动中心的位置有一种向南移动的趋势.

夏季风作用下的纵向岭谷区夏季降水量年际变化的时空特征和规律

应用三维数据的时间小波变换方法,分析研究了夏季风作用下的纵向岭谷区夏季降水量在年际变化上的时空特征和规律。结论为:夏季风作用下的云南纵向岭谷区夏季降水量在年际变化上的特征时间尺度分别约为2年、7年和16年;2年、7年和16年特征时间尺度的较大振幅能量活动区分别与纵向岭谷区的山脉走向一致或正交;与2年特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心纬度的夏季降水量表现出了明显的东西向波动的时间演变特征,而与7年和16年特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心纬度的夏季降水量则分别表现出了一种向西和向东移动的时间演变趋势;与2年特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心经度的夏季降水量也表现出了明显的南北向波动的时间演变特征,而与7年和16年特征时间尺度相对应的较大振幅能量活动中心经度的夏季降水量则分别表现出了一种明显向北和向南移动的时间演变趋势。

海南岛夏季降水的时空演变特征

利用1970~2013年6~8月份海南岛18个气象观测站月降水资料,通过EOF、REOF、Morlet小波分析方法研究了海南岛夏季降水的时空演变特征,结果表明:海南岛夏季降水的EOF分析前3个特征向量场较好地反映了降水异常的空间分布,分别为整体一致、东南与西北相反、中、西部与北、东部相反的空间结构。经REOF分析可以将海南岛夏季降水的空间结构划分为4个区域:I区为北部和东北部地区、II区为南部和东南部地区、III区为中部和西北部地区、IV区为西部和西南部地区,通过小波分析得出,I区典型代表站海口观测站夏季降水的特征时间尺度是2年、5年、11~12年,而且在11~12时间尺度上降水将开始逐渐增加,II区典型代表站保亭观测站夏季降水的特征时间尺度是6年、15~16年,而且在15~16年时间尺度上仍然处于降水偏少期,Ⅲ区典型代表站琼中观测站夏季降水的特征时间尺度是3年、7年、12年,而且在12年时间尺度上仍然处于降水偏少期,Ⅳ区典型代表站东方观测站夏季降水的特征时间尺度是4年、8年、18年。

北半球中纬度地区大气臭氧的年际和年代际变化研究

利用(40°N-60°N,20°W-150°E)范围内1963-1992年的臭氧格点数据资料,应用Morlet小波变换方法对臭氧演变进行了分析。结果表明:(1)臭氧存在明显的年际和年代际变化,其年际变化的特征时间尺度为2年和5年,年代际变化的特征时间尺度为12年;(2)臭氧准4年周期振荡最明显的地区出现在西欧,而准11年周期振荡最明显的地区则在东亚,其中12年时间尺度的周期振荡最强。

EMD方法在齿轮故障诊断中的应用

将EMD(EmpiricalModeDecomposition)方法应用于机械故障诊断中,提出了一个新的齿轮故障诊断方法.EMD方法基于信号的局部特征时间尺度,能把复杂的信号分解为有限的内在模态函数(IntrinsicModeFunction)之和,这种自适应的分解方法非常适于非线性和非平稳过程的分析.用该方法对齿轮故障振动信号进行了分析,结果表明该方法能够有效地降低噪声,提高信噪比,突出齿轮故障振动信号的故障特征,从而提高齿轮故障诊断的准确性.

利用行波经验模态分解实现线路故障测距

为提高行波测距的准确性,根据暂态行波的频谱特征以及行波的高频分量的传播特性,利用经验模态分解原理所具有良好的时频局部化性能、自适应多分辨特性来提取行波的高频分量,将其用来确定行波测距所需的时间参数,同时使用该频率下的行波传播速度,从而实现将行波的时间和速度结合起来以达到更好的准确性,ATP仿真结果表明该方法具有可行性且测距精度好于小波变换。

我国春季降水的分布特征及其与环流异常的关系

利用EOF、小波分析和相关分析讨论了我国春季降水的分布特征及降水异常的环流背景,结果表明:春季降水(3～5月)主要集中在北纬30°以南的中东部地区,而北方则降水稀少,西部降水有增加的趋势,中东部降水有减少的趋势,但不是很明显.EOF1表明长江以南和长江以北的降水呈反向分布,长江以南大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,7a和15a,且15a时间尺度变化有明显向较大时间尺度演变的趋势,EOF2表明长江中下游与华南降水呈反向分布,长江中下游大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,9a和更大时间尺度,且9a时间尺度变化具有明显的向较小时间尺度演变的趋势.当退居在中太平洋的副高偏强,西伸,副高北侧气压梯度力加大时,有利于长江以南地区降水,当副高偏北,西伸到长江中下游上空,乌拉尔山阻高偏强时,则有利于长江中下游地区降水.

波流共同作用下大直径圆柱局部冲刷试验研究

海上风电大直径单桩基础周围海床在波流共同作用下会发生剧烈的泥沙运动与局部冲刷,预测此类建筑物周围局部冲刷深度的经验公式尚不完备.采用中值粒径为0.22mm的均匀沙,在波流水槽中铺设平底沙床,对波流共同作用下大直径圆柱周围局部冲刷特性进行试验研究.基于无量纲特征冲刷时间尺度的分析,探讨Ucw及KC数对局部冲刷影响.结果表明:Ucw可作为波流冲刷过程中主导因素的判别标准,当Ucw>0.43时,水流在整个冲刷过程起主导作用,随着Ucw增大,圆柱周围冲刷形态由双喇叭型向倒圆锥型发展.无量纲特征时间尺度T*在Ucw=0.43前后呈现出两种不同的变化趋势.对实测数据进行多元回归,得到波流共同作用下小KC数条件下的大直径圆柱周围冲深计算公式,经验证,该公式计算值与实测值吻合较好.