Analysis of the Meteorological Variables for Puebla City 2011-2012 Applying the Modeling Ion-Wavelets in a Hypothetical Manner

This work presents the results of the analysis of meteorological variables applying the modeling Ion-Wavelets in a hypothetical manner. In this case the Morlet wavelet transform is used, which is the result of a huge number of researches made in the80’s and applied to various physical phenomena derived from natural chaotic processes;the data were processed using the phenomenon “El Nino” and CO2 (Carbon dioxide) due to the fact that these are the meteorological phenomena which best adapt to our object of study correlating with distribution of Gauss and Morlet during the study period in the Puebla Valley.

基于R/S和Morlet小波分析的丹河径流变化特征研究

为揭示丹河流域径流年内、年际变化特征,根据山路平水文站1955-2000年的逐月平均流量资料,采用基尼系数法和集中度(期)等方法对丹河径流量的年内分配进行研究;并运用Kendall秩次相关检验法和R/S分析法对全年、汛期和非汛期的径流量变化趋势进行分析,同时使用Morlet小波对各径流序列的变化主周期进行识别。结果表明:1955-2000年,丹河流域径流量年内分配十分均匀,各时期的年内分配过程主要为"复式峰"型,最大峰值出现在8月份;流域全年、汛期和非汛期3个径流量序列均呈显著递减趋势,且未来递减过程都具有一定的反持续性;丹河全年和汛期的径流序列具有相近的丰-枯交替变化周期,包含4、10和15 a左右的变化主周期;而非汛期径流序列存在15和28 a左右的丰-枯交替变化主周期。

利用Morlet小波变换识别悬索桥模型模态参数

破坏性试验在实际的桥梁上针对结构损伤的识别和定位研究难以进行,且基于数值模拟的研究又存在较大的局限性,所以模型试验方法在桥梁结构的损伤识别研究中尤为重要。参考润扬大桥,面向损伤识别设计制作了悬索桥试验模型。对该试验模型进行了动态测试,并对Morlet小波变换方法进行模态参数识别的适用性和有效性进行了研究,提出了小波理论识别模态参数的改进方法,将其应用到模型试验中。试验表明,该方法具有使用方便和识别准确的优点。

基于AR模型的滚动轴承振动信号Morlet小波包络分析

滚动轴承初始故障振动信号比较弱,易被干扰噪声淹没,使得传统的包络分析方法失效。提出用Autoregressive(AR)模型对轴承故障数据进行预处理,得到包含故障脉冲冲击的信号。利用Kurtosis最大化准则自动获取complexMorlet小波包络分析方法的中心频率和包络带宽,避免传统的包络分析中需手工设置中心频率和包络带宽的不足。试验验证了所介绍方法的有效性。

基于Morlet小波函数的IDT建模与仿真

为了得到更精确的IDT结构模型,本文提出了基于Morlet小波函数的IDT数学模型,通过Matlab对其频响特性进行仿真分析,并与改进型δ函数模型IDT结构进行比较。结果表明,在相同的参数情况下,校正后的Morlet小波式IDT结构主瓣保持得很好,具有很好的通带性和主瓣波形,相对于改进型δ函数模型IDT结构,校正后的Morlet小波式IDT结构旁瓣电平得到大大的抑制,声电转换效率更高。

重庆万盛雷电活动特征研究

利用重庆万盛国家气象观测站1978~2012年人工观测的雷暴资料和重庆市闪电监测网2008~2020年系统监测的万盛闪电定位资料,采用线性回归趋势方程、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法对雷暴日和雷电日进行统计和差异性分析,得到万盛的雷电活动时间分布特征。

基于改进小波变换方法的电力系统低频振荡参数辨识

基于多点量测数据的低频振荡模态参数辨识方法具有辨识精度高,覆盖模态信息全的特点,但是该方法存在数据量增大,计算时间冗长的问题。针对上述问题,将基于数据缩减技术的改进小波变换参数识别方法应用于电力系统低频振荡参数辨识中。该方法通过对发电机出口有功功率信号的正功率谱密度矩阵进行奇异值分解,有效识别系统的模态阶数。利用奇异值分解将待辨识信号的协方差信号进行数据缩减,充分保留信号的信息量,从而在保证计算合理及精度的前提有效地减少待辨识的数据量,进而利用连续Morlet小波变换识别电力系统低频振荡参数。通过对4机2区域系统和EPRI-36节点系统进行算例对分分析,结果表明改进的小波变换方法能够有在准确提取电力系统低频振荡模态参数的前提下,有效减少计算所用数据量,提高计算效率。

近61年河南省气候生产潜力估算及时空变化特征

【目的】估算河南省气候生产潜力,探讨气候生产潜力的影响因素及其与粮食产量的关系,为充分利用气候资源和粮食增产提供依据。【方法】利用河南省17个气象站点1960-2020年气温和降水量数据,运用Thornthwaite Memorial模型、经验正交函数(EOF)分解和Morlet小波分析等方法估算河南省气候生产潜力,评估气候变化对其的影响,探讨气候生产潜力与粮食产量的关系。【结果】近61年来河南省气候生产潜力年平均为1209.94 g/m^(2),并以每10年5.14 g/m^(2)的倾向率呈微弱上升趋势;在空间分布上,河南省气候生产潜力由东南向西北递减;EOF分析表明,河南省气候生产潜力空间分布主要分为2种类型,EOF1反映了河南省气候生产潜力变化趋势的整体一致性,EOF2反映河南省气候生产潜力呈东南-西北相反变化特征;Morlet小波分析表明,近61年河南省气候生产潜力存在28年左右的主周期变化;“暖湿化”气候有利于河南省气候生产潜力的提高,在未来全省气候显著变暖背景下,气候生产潜力的大小将依赖于降水量变化;1978-2019年河南省粮食产量呈显著上升趋势,气候资源利用率逐渐提高,21世纪10年代平均气候资源利用率已达47.63%。【结论】河南省粮食产量及气候资源利用率逐步提高,未来仍有较大提升空间。

基于脑电高频振荡节律的癫痫始发区快速定位算法研究

最新研究发现癫痫脑电信号中的高频振荡节律(High-frequency Oscillations,HFOs)是定位癫痫始发区(Seizure Onset Zone,SOZ)的重要生物指标.在癫痫致痫灶术前定位的过程中,以癫痫样放电判断癫痫始发区的方法十分耗时,而且癫痫样放电与癫痫发作的关系还不明确,不但增加病人感染疾病的风险,还会造成误诊.本文设计了一种基于高频振荡节律的快速定位算法,利用功率谱密度的差异提取疑似癫痫始发区,再根据曲线模板检出高频振荡节律同步出现的导联;同时基于复Morlet小波将信号变换到时频域进行分析,共同实现癫痫始发区快速定位.经过对4例临床病例处理的结果表明,该算法灵敏度和特异性良好,有助于临床癫痫手术术前精确定位.

1995-2015年宁夏沿黄城市带蒸散发时空变化特征

利用宁夏沿黄城市带6个气象站1995-2015年逐日观测资料,基于Penman-Monteith模型、Budyko假说分别估算宁夏沿黄城市带1995-2015年潜在蒸散发量(ET_(0))和实际蒸散发量(ET),采用Morlet小波分析、气候倾向率等统计方法,分析宁夏沿黄城市带1995-2015年实际蒸散发、潜在蒸散发时空分布和变化情况。结果表明:1995-2015年宁夏沿黄城市带ET_(0)多年均值为831.585 mm、ET多年均值为710.551 mm,实际蒸散发ET远小于潜在蒸散发ET_(0);宁夏沿黄城市带ET与ET_(0)关系符合正比假设理论,水分供应条件变化下,ET与ET_(0)均呈现明显的增加趋势,为正相关关系;宁夏沿黄城市带1995-2015年各季节平均蒸散发年际变化总体呈增大趋势,但是也有很明显的时段特征,即先增加后下降再回升,通过滑动t检验确定2006年为突变年;1995-2015年宁夏沿黄城市带年平均蒸散发及气候倾向率空间分布整体呈现由东北向西南“低-高-低”相间分布的空间格局。

江西省水稻高温热害发生规律研究

利用江西省74个台站1961-2010年6-8月日平均气温、日最高气温和日平均相对湿度资料,采用线性回归法、多项式回归法、Morlet小波分析和数字高程模型(DEM),以探究该区水稻高温热害发生时段分布、年际变化、发生频次的时频特征和空间分布等规律。结果表明,(1)江西省水稻高温热害集中于7月中、下旬和8月上旬,其中7月13-24日为高温热害发生概率最大的时段;(2)1961-1982年高温热害总发生次数呈下降趋势,1983-2010年则呈极显著上升趋势(P<0.01),不同等级高温热害发生次数的年际变化特点与总发生次数变化相一致;(3)各等级高温热害次数呈现不同时间尺度的周期震荡,轻高温热害表现为准2a、4a、8a左右、15a、25a周期变化,中高温热害以准2a、4a、10a左右、23a的周期震荡表现显著,重高温热害则表现出准2a、6a、准13a、25a的周期震荡;(4)高温热害发生频次的高值区分布于江西东北部、赣州北部、吉泰盆地和赣抚平原,并向周边山区递减。

基于植被供水指数的贵州省农业干旱特征分析

基于2000-2020年生长季(4-10月)的MODIS-NDVI、LST影像,以植被供水指数(Vegetation Supply Water Index,VSWI)为干旱监测指标,利用小波分析、线性倾向率、重心迁移模型等方法分析贵州省干旱强度和干旱频率特征,并探讨农业干旱与土壤水分和降雨量的关系,为贵州省农业干旱监测、抗旱提供参考依据。结果表明:(1)贵州省2000-2020年生长季(4-10月)VSWI整体上呈缓慢增加趋势,表明干旱有所缓解;干旱频率呈“西高东低”空间分布,干旱等级呈现黔西南州—安顺市—贵阳市—遵义市的干旱带,干旱程度由此轴线向西北和东南方向递减。轻旱面积多且呈减少趋势,中旱面积呈减少-增加-减少趋势,重旱面积少且波动较小。(2)农业干旱有两个主要振荡周期,第一个周期为7~9 a,振荡中心在2005年;第二个周期为15~18 a,基本贯穿整个研究期,振荡中心在2011年。贵州省农业干旱存在8和16 a左右的周期。(3)贵州省21年平均干旱重心位于黔西南州兴义市(104.99°E,25.03°N),月干旱重心和逐年干旱重心集中在贵阳市(106.73°E,26.58°N)、毕节市(105.28°E,27.30°N)和兴义市(104.90°E,25.08°N)。(4)VSWI与土壤水分的空间关系较复杂,但总体呈正相关关系,即土壤水分越低,VSWI越低,干旱越严重;同时降雨量与农业干旱的关系并不是完全为正相关,整体上两者的变化趋势具有相似性。

基于高分辨率层序地层学的测井曲线小波分析模型

以高分辨率层序地层学为指导,以中期基准面上升半旋回和下降半旋回为基本的研究单元,建立其理想的层序地层模型和相应的测井曲线模型,通过Morlet小波对测井曲线模型进行分析,建立中期基准面旋回的小波分析模型,分析小波模型对不同基准面旋回的响应特征。然后以由不同样式中期基准面旋回叠加而成的长期基准面上升半旋回、下降半旋回为研究对象,建立其理想的层序地层模型和测井曲线模型,并利用Morlet小波对测井曲线模型进行分析,建立不同样式长期基准面旋回的小波分析模型,分析小波模型对长期基准面旋回及其内部中期基准面旋回单元、旋回界面的响应特征。史134井实例分析表明,不同样式的基准面旋回的小波分析模型能够有效地应用于层序单元及层序界面的识别和划分,对层序地层学的研究起到较好的指导意义。

基于Inception v3的印刷设备轴承故障智能诊断方法研究

目的轴承作为印刷设备中的旋转核心元件,其运行状态对印刷设备的健康监测作用较大。通过融合小波时频处理与Inception v3模型的优势,提出一种用于印刷设备轴承故障智能诊断方法。方法利用Morlet小波对采集到的印刷设备轴承原始振动信号进行处理,得到对应的二维时频图像,从时域和频域两方面对轴承故障进行表征;将时频图像作为Inception v3模型的输入,利用其模型的稀疏特性,快速从时频图像中自动学习故障特征,并对其模型参数进行调整;最后,利用训练好的模型实现印刷设备轴承故障诊断。结果利用印刷设备轴承实验平台对提出方法的有效性进行了验证,实验结果表明该方法的平均诊断精度可达92.53%。结论与传统智能诊断方法相比,所提方法在诊断精度与稳定性方面均具有一定的优势,可实现高精度印刷设备轴承故障诊断。

玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析

选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子,采用Mann-Kendall趋势性检验、小波分析等方法,系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来5年径流量及气象因子变化趋势。结果表明:径流、降水及气温均呈现显著增加趋势,蒸发量表现为显著减少趋势;相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大,其次是降水,蒸发与径流呈负相关;未来5年径流量、降水量和气温呈增加趋势,蒸发量呈减少趋势。玉龙喀什河1980年—2018年径流和降水在研究时间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。

近55年来澜沧江流域降水时空变化特征分析

本文利用澜沧江流域及周边共30个气象站点1960-2014年的逐月降水数据,采用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析、Co-Kriging插值以及重心模型等方法,分析了澜沧江流域降水的时空变化特征。结果表明:(1)分析时段内全区、北部和中部年降水量呈现增加趋势,南部年降水量出现减少趋势。春季全区、北部、中部和南部降水均呈增加趋势;夏季均呈减少趋势;秋季全区和南部降水呈现减少趋势,北部和中部呈增加趋势;冬季全区、中部和南部呈下降趋势,只有北部呈增加趋势。(2)近55年来,全区包括北部、中部和南部年降水都存在近29年、近22年和5-10年左右的周期,这3个周期在分析时段内表现很稳定,具有全域性。全区、北部和南部还存在明显的13年左右的周期,中部1975年前和1995年后也存在13年左右的周期,北部1975年前存在明显的7-10年的周期,1995年后,7-10年的周期表现也比较稳定。降水量变化的第一主周期是近29年,第二主周期是近22年。(3)澜沧江流域多年平均降水量由南部向北部减少,流域南部降水最多,多年平均降水量在1200 mm以上,中部多年平均降水量处于800~1100 mm,北部多年平均降水量多小于800 mm,大部分在400~800 mm;澜沧江流域年降水重心和月降水重心都集中在中部,其中11月的降水重心迁移距离最大,向东南方向迁移了131.82 km。从季节来看,春季、夏季和秋季降水重心向东南迁移,冬季的向西北方向迁移,雨季降水重心相对比较集中,旱季降水重心相对比较分散。

河套灌区五原绿洲50a气候年变化特征与预测研究

利用1956-2005年河套灌区五原绿洲气温和降水时间序列分析表明,研究区气温呈显著增暖趋势,而降水量波动中略有下降。对50 a来气温和降水的Morlet小波及其功率谱分析结果表明,研究区气候具有多尺度振荡的特点,年平均气温存在4.88 a、7.14 a、11.1 a和21 a左右的周期变化,而年平均降水具有显著的4.89 a和21 a左右的周期变化。气温和降水具有同步的时间序列,但其优势周期尺度不同。年平均气温和年平均降水分别存在11.1 a和4.89 a显著周期(P<0.01)。通过GM(1,1)模型模拟预测表明,未来10年气温仍然呈持续升高趋势,且增幅较大。

行星耦合PHEV模式切换过程全频段瞬态扭振特性分析与主动抑制

混合动力车辆模式切换过程中存在多源宽频段激励耦合,进而引发较大瞬态扭振,严重影响驾驶品质。以行星耦合PHEV为研究对象,建立考虑非线性啮合刚度、齿侧间隙以及离合器滑摩的混动系统瞬态扭振模型,选取混合动力车辆行车中启动发动机的典型工况,基于连续小波变换理论,展开各激励因素在全频段下对系统扭振影响特性分析,进一步设计考虑齿轮扭振特性的混杂模型预测控制器,进行宽频段瞬态扭振主动抑制。结果表明,齿轮间隙造成的脱齿-碰撞现象,加剧车辆模式切换过程中10~100 Hz低频扭振(整车层面纵向冲击),同时引发系统10~100 kHz高频扭振(耦合机构层面转矩振荡),而齿轮非线性刚度波动则主要集中在对系统高频扭振的影响。据此建立的考虑齿轮扭振特性的混杂模型预测控制器,将整车冲击度峰值降低47.8%、切换过程高频扭振方均根值降低33.2%,有效提升了驾驶舒适性和混合动力耦合装置使用寿命。