自然正交分量方法在地震地磁监测中的应用

对比分析了地震地磁监测中运用自然正交分量方法建立的我国地磁场长期变化模型与传统的磁场线性预测长期变化模型在地震地磁监测中的误差,发现NOC方法优于线性预测方法,应在地震地磁监测中予以推广应用。在NOC模型建立过程中,还发现NOC方法有助于提取可能与地震活动性相关的地磁场微弱能量的时间变化,但还有待于进一步的研究。

自然正交分量方法在地磁研究中的应用

综述了自然正交分量(natural orthogonal components,NOC)方法及其在地磁研究中的应用。近年来,应用NOC方法,在地磁变化、地磁模型与震磁关系等研究中都获得了有意义的成果。NOC方法是地磁研究的有效方法,可以在地磁研究中得到进一步应用。

基于自然正交展开的神经网络长期预报模型

对月降水量的前期 5 0 0hPa高度场、海温场相关预报因子进行EOF展开 ,并取其中与预报量相关程度较高的主成分 ,结合人工神经网络技术 ,建立了一种新的短期气候预测模型。将这种新的预报模型与同样根据这些预报因子建立的回归预报模型进行了对比分析。结果表明 ,这种新的短期气候预测模型由于集中了众多预报因子的预报信息 ,并有效地利用了神经网络方法的非线性映射能力 ,因此比传统预报方法的预报精度显著提高 ,并且稳定性好 。

基于自然正交补的冗余驱动并联机构动力学建模

为了解决并联机构引入冗余驱动造成驱动力求解不唯一,可能引起内力对抗的问题,对冗余驱动并联机构的动力学建模和驱动力优化进行了研究。首先,以3RRR冗余驱动并联机构为例,基于闭环矢量法确定了机构的位移、速度关系;然后,为克服牛顿-欧拉法方程多、计算量大,以及欧拉-拉格朗日法计算量大、实时性差的问题,基于螺旋理论,提出了应用自然正交补方法建立机构的动力学模型,推导了机构的逆动力学方程;最后,采用无穷大范数法,以最小化最大驱动力为目标优化驱动力,并通过圆轨迹跟踪对其进行了仿真。研究结果表明:应用自然正交补方法建立冗余驱动并联机构的模型,采用最小化最大驱动力优化,将最大驱动器功率由1.5 Nm降低到1.2 Nm,驱动器功率降低了20%;该方法具有形式简洁、系统高效、中间变量少的优点,对冗余驱动机构的建模和后续控制律开发具有较大的参考价值。

应用NOC方法研究中国地区地磁时空变化

应用自然正交分量(NOC)方法,对1995-2006年中国地区36个地磁台的地磁场观测数据进行了计算,获得了上述数据矩阵的本征值和相应的空间域、时间域本征向量,并就其时空分布与中国地磁模型(CGM)进行了对比分析,探讨了它的物理意义.研究表明,上述观测数据包含了丰富的地磁内、外源场信息,其中地磁场要素F、D、I第一、第二本征值及相应的空间域和时间域的第一、第二本征向量所描述的地磁基本场时间变化与CGM吻合较好.

1985—1997年中国地磁场长期变化的正交模型

选取中国地区 2 0个地磁台 ,日本地区 3个地磁台的基本数据 ,使用自然正交分量方法 (简称NOC方法 )求得 1 985— 1 997年中国地区地磁场三分量 (X ,Y ,Z)的自然正交分量的时间函数 ,即地磁场时间变化的正交模型 .对阶数从 1— 9的正交分量进行了试验计算 ,并计算出这 2 3个地磁台分量的均方根偏差 (RMS)值 .以 1 995年为例 ,取kNOC=1— 3,将 2 3个地磁台的正交模型值绘出了平面等值线图 .结果显示X ,Y ,Z长期变化速度的等值线非常平滑 ,分布均匀 ,且均具有明显的分区特征 ,这反映了主磁场的长期变化规律 ,而其中长期变化速率比较大的地区 ,反映地磁场的局部特征和有关的地球物理现象 .

用正交试验探讨培育泡桐干材的优化模式

本文利用数理统计原理,采用正交设计方法,探讨培育泡桐优良干材的最佳途径。试验结果证实,在林业科研试验中,正交试验是一种很值得选用的方法,可以弥补林业试验周期长见效慢的弱点,节省人力、物力。

基于EOF方法的福建省近50年雷暴日变化分析

该文利用福建省气象局提供的1961年~2010年雷暴日观测数据,对福建省雷暴时空分布特征和规律进行探讨。结果表明：近50年来,福建省雷暴活动的3个典型空间分布类型为全省一致型、南北差异型和东西差异型,其中全省一致型是最主要的模态,解释了总方差的62.32%,反映了福建省雷电活动呈现出全省多发（少发）的同步变化特征,体现全省雷暴活动经历了由强到弱的变化;南北差异型说明北部雷暴活动经历了由强到弱的变化,而福建南部雷暴活动经历了由弱到强的变化;东西差异型说明福建东部沿海地区雷暴活动经历了由弱到强的变化;东西差异型说明福建东部沿海地区雷暴活动经历了由弱到强的变化,而福建西部、南部地区雷暴活动经历了由强到弱的变化趋势。

论文精选:稻谷流动层孔隙率检测装置设计与试验

成果简介为准确获取流动状态下稻谷层的孔隙率,设计稻谷流动层孔隙率检测装置。结合正交试验方法和参数的物理意义,分析检测装置的测量性能,并研究不同工况下稻谷流动层孔隙率的演变规律。结果显示,流动层孔隙率检测装置具有较好的可靠性,且多组试验结果的方差范围为0.0101~0.0229;在稻谷含水率为12.73%~32.01%内,流动层孔隙率随稻谷含水率增大而逐渐减小;流动层孔隙率在稻谷流动层厚度为400~850mm范围内呈现先减小后增大的规律变化,且其最小值为63.1%;在开度为0~80mm内,流动层孔隙率随开度增大而升高。该研究由江西省教育厅科学技术研究项目(200418)、国家自然科学基金项目(32101637)等资助。

宁夏及邻近地区地震活动能量场的统计分析

应用随机函数理论 ,将区域地震活动能量看作是空间和时间的随机函数 ,采用自然正交函数展开的分析方法 ,对宁夏及邻近地区小地震活动场的特征进行了研究 .重点分析了场的主要部分 ,即前几个典型场的时间“权重”系数的时间变化 ,发现它们在中强地震发生前数值有较大幅度的升、降变化 ,显示出了与区域及其周围中强地震相关的变化特性 .从宁夏地区的震例看 ,地震能量随机场的自然正交函数展开方法是一种值得探索的地震分析预测方法 .

中低纬度区变化地磁场的结构分析

用自然正交分量法(MNOC)分析了我国部分地磁台的变化磁场资料,得到了组成中低纬度地区变化磁场的几种主要成分,它们是电离层风发电机电流产生的S_q变化,磁扰电流产生的S_D变化,与UT有关的D_(UT)变化.这些成分的相对大小随季节而变,场的变幅有特定的纬度分布.

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1～3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘—平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。

极区地磁亚暴等效电流体系的本征模分析

亚暴是空间天气预报非常关注的磁层事件一般来说， 每一次亚暴事件都包含“直接驱动过程”和“卸载过程”两物理机制的贡献， 它们分别对应磁层大尺度对流过程和亚暴电流楔形成过程为了定量地分离这两种过程所对应的电流体系， 本文使用自然正交分量法对每一时刻的极区电流体系进行本征模分析， 试图得到两种过程所对应的特征电流图案及其随时间的变化分析结果表明， 第一本征模的电流图案呈双涡结构， 对应于“直接驱动过程”， 第二本征模的电流图案反映了极光带西向电集流的基本特征， 对应于“卸载过程”前者无论在平静期间， 还是亚暴期间始终存在， 其强度从亚暴增长相开始增加， 膨胀相期间快速增长， 恢复相期间逐渐减小； 后者在平静期间几乎为零， 亚暴增长相期间变化不大， 直到膨胀相开始才迅速增长， 恢复相期间逐渐减小根据上述分解， 可以对目前普遍用来描述亚暴强度的ＡＥ指数进行修正，

大震前区域地震活动应变场的时空异常特征

本文基于自然正交函数展开方法,以地震应变为变量,计算1980年以来中国大陆7级以上大震前的地震应变,提取出大震前区域地震活动应变场的时空异常。结果表明大震前时间因子在平稳背景上会出现突跳上升或突跳下降异常变化。一般情况下,前4个应变场中至少有3个出现异常变化,异常分布具有多分量特点,出现的最早时间大约在震前3年,少数出现在震前1～6个月。对比应变场时间因子异常与研究区域每个网格单元(0.5°×0.5°)内的地震能量时间因子异常形态的相似性、时间的一致性,找出地震应变场空间异常位置。结果表明,多数大震前的空间异常分布在主震震中周围;少数大震的空间异常远离主震震中。产生这种现象的原因是大震前与主震不同距离的单元网格内发生中短期或者临震的震群、显著地震等地震活动性异常。

黑龙江省活动积温时空变化特征及其对水稻单产的影响

利用Berkeley Earth提供的高精度陆地表面日平均气温格点资料,计算1951-2012年黑龙江省≥10℃年活动积温,用自然正交分解（EOF）法对积温年代际和年际变化的时空特征,以及积温变化对全省水稻单产的影响进行分析.结果表明：研究期积温年代际变化可分成平稳期Ⅰ（1951-1993年）,转换期（1993-2000年）和平稳期Ⅱ（2000-2012年）,3个阶段的平均气温均呈递增趋势.平稳期Ⅱ与平稳期Ⅰ相比,平均积温全省大部普遍升高200℃·d以上,升高幅度最大的区域在该省西南部,达240 ～320℃·d.在平稳期Ⅱ,2100℃·d积温线已北移通过黑河地区到达大兴安岭,说明水稻种植北界可以达到北部较寒冷的黑河地区.黑龙江省水稻生长季年活动积温和水稻单产均存在准2a周期为主的短期年际变化.相关分析表明,在哈尔滨、齐齐哈尔、大庆、绥化、伊春以及佳木斯市,积温的短期年际变化对水稻产量的影响较大,而在南部的尚志、牡丹江和鸡西,其影响则不大.

区域地磁场时空变化特征及模型研究

基于时-空高分辨率的地磁数据，分析其描述的地磁场的时间一空间分布形态，选取合适的区域地磁场分析方法，提取区域地磁场的时间一空间变化特征，并建立高精度的区域磁场模型，以期为地震研究、地质构造研究、地球深部研究、矿产勘探、航空航天、通信导航等诸多科学领域和民用领域提供基础的、准确的、可信的中国地区地磁数据，是本论文的主要研究目的及意义。

一种OFDM系统混合ICA盲频偏估计算法

在无线正交频分复用(OFDM)系统中,通信对象高速移动造成的载波频偏(CFO)会严重恶化系统的传输性能,因此必须在接收机进行精确的CFO估计。在原有快速独立分量分析(Fast ICA)算法和自然梯度ICA算法的基础上,提出一种新的混合ICA盲频偏估计算法。改进算法先优化Fast ICA算法中的步长选择和定点迭代过程,通过最小化初始估计的分离矩阵,解决信号盲源分离时存在的顺序模糊性问题,同时与自然梯度ICA算法相结合进行CFO估计。采用循环矩阵设计将待估计矩阵中的参数个数由N×N减少到N,大大降低了复杂度。仿真结果表明,改进算法与经典算法相比估计精度明显提高。

中国大陆6级以上强震前的地震应变场研究

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算了中国大陆6级以上强震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化.计算结果分析发现大地震前时间因子在平稳背景上会出现突跳上升或突跳下降变化,且震前地震应变场前4个典型场中至少有3个典型场会出现异常变化,具有多分量显示异常的特点,而异常出现的最早时间大约在震前3年,并且一些地震前出现短临的时间因子异常变化特征.通过震例研究表明用地震应变场分析地震活动异常,提取的时间因子异常结果比应用地震能量场更具有独特的优越性,并讨论了应变场与能量场的差异.

双模压缩态中电磁场的高阶测不准关系

电磁场的高阶压缩概念是在1985年由Hong与Mandel提出的,1987年李希曾与单莹运用这一概念提出一个单模压缩态中量子场的高阶测不准关系。本文又进一步给出了双模压缩态中量子场的高阶测不准关系。

n^2阶全对称幻方的构造

本文给出一种从n阶自然方阵出发构造n^2阶全对称幻方的快速方法.