利用空间自相关法研究华北克拉通中部瑞雷面波频散特征

华北克拉通(North China Craton, NCC)是中国大陆最古老的克拉通之一,是研究大陆岩石圈形成与演化的天然实验室。利用华北地震科学台阵在2007年1月13日记录的地震微动信号的垂向分量,采用空间自相关法(spatial autocorrelation method, SPAC)获得了华北克拉通中部块体7~33 s的瑞雷波相速度频散曲线。结果表明:总体而言,研究区的频散曲线随周期增加而增大。7~12 s的相速度增加梯度较陡,可能反映了该区域地表太古宙至古生代早期的古老基岩露头的影响;13~16 s的相速度反映中地壳的速度变化,中部块体的相速度值随周期增大而逐渐减小,并在16 s时达到最小值,这与该地区中地壳发育低速层的地质背景较吻合。

基于短周期密集地震台阵观测的空间自相关法及其在粤港澳大湾区的应用

基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线,并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示:台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低,介于1.17 km/s到1.59 km/s之间;0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s,表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段,将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。

基于改进空间相关法和径向基神经网络的风电场短期风速分时预测模型

空间相关法利用空间相关点风速数据之间的相似性和延时性进行风速预测,但在实际应用中存在数据收集困难的问题。提出用空间平移法对空间相关法进行改进,通过减少空间相关点的数目,可有效地降低数据收集难度。为了确定空间相关点风速与所需预测的风电场风速数据之间的非线性关系,采用径向基(RBF)神经网络,建立了基于空间相关法的分时预测模型。该方法通过对风电场与空间相关点风速时间序列之间的关联度分析,将未来预测时段分成若干个时段,在每个时段内分别选择关联度高的相关点的风速数据,作为RBF神经网络的输入数据进行训练和预测。算例表明,该方法可提高风电场风速预测的预测精度,减少了RBF神经网络的训练时间。

空间相机相关法实时检焦技术研究

自动检调焦技术是保证空间相机拍摄出高质量图像的重要技术手段 ,本文介绍了一种自准直法实时检焦系统。该系统用两块小口径五棱镜代替其他空间相机常用的大平面反射镜 ,用半导体激光器做光源 ,用CCD作为光电转换器件 ,通过测量两光斑在CCD上的移动量 ,从而计算出离焦量。本文采用相关法处理数据 ,并通过合理选取阈值和数据拟和技术 ,实现了亚像素测量精度。该系统具有结构紧凑 ,稳定性好等特点 ,实验结果表明检焦分辨率≤ 10 μm。

语音信号相空间重构中时间延迟的选择──复自相关法

时间序列空间重构中，时间延迟参数的选择具有重要意义。本文在分析求时间延迟的自相关法和平均位移法基础上，推导出较好的求时间延迟的方法，即复自相关法。复自相关法具有强的理论依据，其计算复杂度不大，对数据长度的依赖性不强，具有优秀的抗噪能力。应用于语音信号相空间重构的实验表明，其度量可得到合适的时间延迟。

基于TOPSIS和局部空间自相关的永久基本农田划定方法

永久基本农田划定是保护优质耕地、控制建设用地占用优质耕地的有效手段,也是高标准农田建设的基础。本文提出了一种基于优劣解距离法(Technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)和局部空间自相关的永久基本农田划定方法,从耕地的自然禀赋、区位条件、建设水平和生态景观条件4个角度出发,构建较全面的综合质量评价体系,借助TOPSIS法对耕地综合质量进行评价;引入空间聚类的思想对耕地综合质量进行局部空间自相关分析;最后,依据各区域的耕地综合质量及空间聚类特征,将符合要求的耕地划入永久基本农田。以河北省高碑店市为研究区开展实证研究,结果表明,该方法划定的永久基本农田较合理,划定永久基本农田面积为339.61 km2,占高碑店市耕地总面积的81.75%,划定比例达到国家相关规程要求。本文在耕地质量评价中加入生态景观因素,并结合最佳距离阈值和改进的反距离空间权重矩阵的空间聚类方法,为永久基本农田划定提供了新思路。

扩展空间自相关法用于线性阵列时加权拟合问题研究

针对扩展空间自相关法拟合问题,分析了系统误差和方差这两种加权因素,讨论了它们对估算相速度的影响。实验采用10个台站组成的线形阵列。结果表明:有无根据系统误差加权拟合,相速度差别较大;有无根据方差加权拟合,相速度差别较小,但个别值有明显改变;加权前后得到的频散曲线有明显差别。应用扩展空间自相关法时,必须根据系统误差和方差确定合理权值,才能更准确估算相速度。

空间相关脚印方法:一种快速体绘制方法

提出的一种新的体绘制方法：空间相关脚印方法，充分利用数据空间的相关性，把体元分为分界体元和内部体元，并将内部体元合并成块，对分界体元和块按不同方法计算和绘制．理论分析与实验结果表明，新的方法比Ｗｅｓｔｏｖｅｒ提出的脚印方法在绘制速度上提高了一倍左右，并且绘制出的图象突出了物质分界面．

微振动台阵记录中空间自相关法的时间延迟校正

本文给出了微振动台阵的波长与台站对间距离的半理论-半经验关系;根据前人的理论和实验,指出微振动波场存在优势方向,即在有效波长范围内,微振动的各道记录存在相位差;提出了投影到某方位的相位校正公式和校正方法,由此实现空间自相关法的相关函数和相速度曲线的时间延迟校正,通过实例验证了该方法的有效性。

空间相关法检测体表希氏束电位的动物实验报告

常规记录的体表心电图是由心电讯号,仪器噪声、肌电及交流电叠加而成的,由于心电讯号的电压值远比肌电、交流电干扰和仪器噪声的总和为大,比值大于100:1,所以当QRS振幅为1mV时、噪声和干扰仅为10μV,这样描记的心电图图形极为清晰。当任何原因使干扰和噪声增大,基线便显得粗乱,影响心电图的图形。希氏束的电位通常只有100～200μV,经体内组织的衰减,传递到体表时只有0.5～10μV,平均为1～2μV,低于10μV的噪声和干扰波。

空间域位置相关法道间插值

为了消除地震资料空间采样不够造成的空间假频现象， 在ｃｌａｅｒｂｏｕｔ 空间２ － Ｄ 预测误差滤波器的启示下， 本文提出了空间域位置相关法道间插值，

基于空间自相关分析方法的福建省县域经济研究

在空间自相关分析方法理论基础上,基于1996—2005年人均GDP数据,借助ArcGis软件对福建省的县域经济进行了分析。

用相关分析法约简MCSs空间数据库

长江流域出现致洪大暴雨与青藏高原上中尺度对流系统(MCSs)的东移密切相关。为了寻找MCSs移动和传播的规律,我们将MCSs的移动路径与其中心附近一定范围内的环境物理量场之间建立联系,构造出MCSs东移空间数据挖掘数据库。在这个数据库中,包含由9个环境物理量生成的18个属性项,除此,还包括由MCSs本身的空间特征量构成的5个属性项,即TBB强度、面积、地理位置、形状等,共计23个属性项。利用1998年6月至8月日本地球静止气象卫星(GMS)的青藏高原逐时红外遥感云图计算出的云顶黑体辐射温度(TBB)及青藏高原高分辨率有限区域数值分析预报值系统(HLAFS)环境场物理量数据,构造出上述空间数据挖掘数据库,运用空间相关分析技术对其进行约简,结果表明:在高度(H)、温度(T)、涡度(VOR)、散度(DIV)、水汽通量散度(IFVQ)、垂直速度(W)、假相当位温(θse)、K指数(K)、相对湿度(RH)等9个因素中,高度、涡度、散度、水汽通量散度、垂直速度及k指数6个因素相对独立;而温度(T)、假相当位温(θse)、相对湿度(RH)之间相关性较强,而且与高度等其它6个因素密切相关。根据数据库约简原则,可将温度(T)、假相当位温(θse)、相对湿度(RH)3个因素生成的6个属性项从数据库中删除,以便提高数据挖掘效率。

透过率起伏频谱空间相关法颗粒测量技术

设计了一种新的透过率起伏频谱空间相关法颗粒测量装置,采用一束线光束作为入射光照射颗粒,一维线阵CCD传感器与线光束对应放置作为透射光的探测器,通过对接收的光信号作相关处理得到透过率起伏频谱.对透过率起伏频谱做了数值计算,同时也实现了TFS-SC在实验上的测量,从透过率起伏频谱中获得了颗粒粒径及浓度信息.实验结果表明:透过率起伏频谱空间相关法不受流场影响.

用于图象运动模糊检测及轮廓提取的空间域相关法研究

本文提出一种用于匀速直线运动模糊图象模糊检测的新方法。这种方法基于图象的自相关函数,并且用图象的轮廓特征代替灰度特征,用以减少运算量。本方法的优点是运算量小,处理速度快,并适于解局部运动模糊,尤其有利于图象的轮廓提取。计算机模拟证实了上述结论。

利用SPAC法估算地壳S波速度结构

S波速度结构能够反映地球介质的物性差异，是地壳内低速区结构特征判别的重要依据．本文尝试利用空间自相关法（SPAC法）从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线，通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构．以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例，采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30km深度范围内的一维S波速度结构．结果表明，该区结晶基底埋深较浅约2km；分别在5～8km和12～16km深处发育S波低速层；8km和20km处是S波速度差异较大的速度分界面．这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合，表明SPAC法估算地壳s波速度结构是可行、有效的．

基于KL展开法的基桩竖向极限承载力可靠度

为研究土体空间变异性对基桩承载特性和可靠度的影响,建立了空间变异土体中竖向基桩的数值计算模型,采用KL一阶可靠性方法进行了基桩在承载能力极限状态下的可靠度分析,验证了根据全局方差相对误差确定级数最优展开项数的合理性,分析了土体不排水抗剪强度Su与弹性模量E的空间变异性对竖向基桩可靠指标的影响规律。结果表明:在数值模拟中应考虑桩土接触面黏聚力强度随着Su随机场离散值的变化而变化;E的空间变异性影响基桩抗力与桩顶位移曲线的形状,但不影响基桩极限承载力及可靠指标的大小;可靠指标随着Su的变异系数及竖直自相关距离的增加而减小;在相同的离散精度条件下,单指数型与平方指数型自相关函数对基桩可靠指标的影响很小,但后者的计算量明显小于前者。

考虑参数空间变异性的边坡可靠度及其敏感性分析多重响应面法

提出考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度及其敏感性分析多重响应面法,研究了该方法在考虑参数空间变异性边坡可靠度分析中的应用和边坡可靠度对空间变异性的敏感性。结果表明,自相关函数对边坡可靠度有一定的影响。基于指数型自相关函数得到的边坡失效概率明显偏小,由指数余弦型自相关函数得到的失效概率总体偏大,由高斯型、二阶自回归型和三角型自相关函数得到的边坡可靠度十分接近。此外,当土体参数间变异系数较小和波动范围较大时,自相关函数对边坡可靠度的影响更加明显。在失效概率较小的情况下,采用指数型自相关函数会高估边坡可靠度水平。

基于泰森多边形法的空间品位插值

为使泰森多边形法能够用于三维地质体的空间属性插值,生成规则网格结构化体数据,利用取样数据的空间分布特性,提出了用于空间插值的方案,通过分析泰森多边形的性质,无需真正构造泰森多边形,建立了具有距离相关性的品位插值关系,从而解决了泰森多边形法的空间品位插值问题。实例验证表明,该插值方案是可行的,插值结果是理想的。

基于扩展输入空间法的压电执行器迟滞特性动态建模

为辨识压电执行器中的速率相关迟滞特性,基于扩展输入空间法建立迟滞的神经网络动态模型。提出动态迟滞算子来描述速率相关迟滞的变化趋势和动态特性并基于该动态迟滞算子构建扩展输入空间。在这个扩展输入空间上,迟滞的多值映射能够转化成一一映射,同时可以利用动态迟滞算子来提取迟滞的速率相关性。用神经网络来逼近这个一一映射实现速率相关迟滞的动态建模。所提出的神经网络动态模型可以描述迟滞的速率相关性,结构简单,打破了常规迟滞模型基于算子加权叠加的建模框架,并且能够在线调整参数以适应不同条件下的迟滞建模。最后应用该方法对压电执行器中的迟滞特性进行动态建模,试验结果证明了这种建模方法的有效性。