Sen’s斜率估计与Mann-Kendall法在设备运行趋势分析中的应用

基于某企业设备运行时轴承状态自上次检修以来的历史数据,采用Sen’s斜率估计与Mann-Kendall检验相结合的方法对其运行趋势进行分析,并与一元线性回归法分析结果相比较。结果表明,Sen’s斜率估计与Mann-Kendall法相结合,适用于设备运行状态的趋势分析,可在基于状态监测的预防性维修工作中推广应用。

一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法

在合成孔径雷达成像及其应用中,需要对调频斜率进行估计.常用的估计调频斜率的方法是图像对比度最优算法,但该算法需反复迭代,导致该算法计算量大、收敛速度慢、效率低.为此,提出了一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法——抛物线法.该方法是根据图像对比度与方位向调频斜率的关系,引入数学中的抛物线法来估计多普勒调频斜率,避免了传统算法中的反复迭代,大大提高了计算效率.最后,用机载SAR实测数据验证了该方法的可行性和高效性.

斜率法确定岭参数

岭估计的主要问题是选择合适的岭参数,本文分析和讨论了不同病态指标下,参数范数随岭参数的变化规律,提出了用斜率法确定岭参数。通过斜率法与L曲线法、LS估计的数字模拟结果显示,斜率法简单、直观,确定的岭参数合理。

地下换热器热工参数估计方法

基于一组实测数据,对地下换热器热工参数估计方法进行了讨论。直线斜率法可以计算导热系数、体积比热以及孔内热阻,但必须补充恰当的热阻计算式。采取多参数寻优法估计,建议以导热系数及孔内热阻作为独立变量,体积比热另行确定。

三种趋势分析法在东帕米尔高原降水特征分析中的应用

基于东帕米尔高原3个气象站近58年(1961—2018年)逐月降水量资料,借助创新性趋势分析(innovative trend analysis,ITA)法、Mann-Kendall(M-K)非参数检验和Sen’s斜率估计法分析了东帕米尔高原降水量的变化趋势。结果表明:三种分析方法得出的结论具有一致性,近年来东帕米尔高原降水量呈增加趋势。Sen’s斜率估计法分析得出有69.44%的月份降水呈增加趋势,11.11%的月份呈减少趋势;M-K法分析得出有75%的月份降水呈增加趋势,22.22%的月份呈减少趋势;ITA法分析得出有94.44%的月份降水呈增加趋势,5.56%的月份呈减少趋势。三种方法在分析过程中也存在着差异性,如利用Sen’s斜率估计法分析塔什库尔干气象站点时有5个月无变化趋势,与其他两种方法分析结果差异较大。而ITA和M-K法较为准确地辨识时间序列的变化趋势,且不受异常值影响;三种分析方法中,显著性趋势最强的是ITA法,其次是M-K法,Sen’s斜率估计法表现较为一般。其中,ITA分析法有63.89%的月份通过了0.10的显著性水平检验,M-K有25%的月份通过了0.10的显著性水平检验。相较于传统分析方法,ITA的优势在于,它能够给出不同月份不同级别降水量增加或减少的范围和趋势,所以可以有效地识别传统检验无法确定的隐藏的微趋势,更有助于分析水文气象方面数据系列的变化趋势。

基于模糊聚类技术的肌电信号完全分解算法

肌电(EMG)信号分解是EMG信号产生的逆过程。通过EMG分解获取完整的运动单元(MU)的波形和发放信息,需完成复杂的叠加波形分解过程。首先,基于小波滤波和小波阈值估计技术去除EMG信号中的噪声;接着,利用幅度-斜率双阈值法检测出MUAP波形;然后,采用分类功能强的模糊K均值聚类技术对波形进行聚类,再利用最近邻法将未分配波形分类;最后,采用基于伪相关相似性度量的剥落法,进行叠加电位波形分解,实现肌电信号的完全分解,获取完整的MUAP波形和发放模式。利用对来自正常人的真实EMG信号和模拟EMG信号进行实验,系统平均正确率可达87%以上。

垂直地埋管换热器热响应测试估算方法研究

基于实测数据,对垂直地埋管换热器热响应测试估计方法进行研究。直线斜率法可以计算导热系数、体积比热以及孔内热阻,但必须补充恰当的热阻计算式。若采取三参数估算法,计算时间太长,根据经验数据拟合出导热系数和体积比热的关系式,孔内热阻作为独立变量,缩短了计算时间。并收集大量测试数据,验证了该方法的合理性。

基于数据趋势分析的导弹重要性能参数提取方法

能最直接反映导弹性能水平的就是众多性能参数,掌握其重要参数,能为导弹寿命以及故障预测提供有效支撑。论文采用非参数检验的Sen's斜率估计法和Mann-Kendall法分别对已知参数序列的斜率以及趋势显著性进行分析,进而通过比较提取导弹的重要性能参数,具有重要参考价值。

东北三省NDVI时空变化特征及对气候因子的响应

中国东北地区是全球气候变化最敏感的区域之一,了解植被的时空变化及对气候因子的响应对东北地区生态环境的构建和评价具有重要意义,对全球气候变化的响应也具有重要的指示作用。基于MODIS归一化差值植被指数(NDVI),利用Theil-Sen斜率估计、Mann-Kendall检验和Hurst指数开展2000—2021年东北三省NDVI时空演变特征及未来变化趋势研究,并通过相关分析方法研究NDVI对气候因子的响应。结果表明:2000—2021年NDVI整体均值为0.391,季节上呈现出春冬季低、夏秋季高的变化趋势,空间上呈现出西低东高的变化趋势;2000—2021年,NDVI年均增长率为0.003 a~(-1),而2010—2021年,NDVI整体呈现极显著上升趋势,年均增长率为0.006a~(-1);东北三省86.93%面积的NDVI在未来可持续增长,表明未来植被生长态势较好;相关分析表明,NDVI与气候因子在空间尺度上存在依赖性,气温与NDVI有更好的相关性;在东北三省大部分地区,气温和降水均对NDVI变化有正贡献,且两者的贡献相当,但在空间上存在着差异。

基于气象再分析数据的泸州市降水演变规律研究

本文根据气象再分析中国逐日降水数据集,整合计算得到四川省泸州市1961—2022年的逐日降水序列,借助Mann-Kendall检验、Sen′s斜率估计法、创新性趋势分析法、滑动T检验和Morlet小波分析等方法对泸州市降水年际变化规律和年内分配规律进行了分析。分析结果表明:泸州市年降水量序列在2011年发生了跳跃变异。变异后年尺度上的极端降水天数和极端降水量虽呈现显著的下降趋势,但整体上平均态明显高于2011年之前;年降水天数序列则无明显增减趋势。1961—2022年的泸州市年降水量序列具有越来越明显的周期性。泸州市降水季节差异较大,降水年内分配特征变化总体上为无趋势或不显著的下降趋势。降水集中度(PCD)的不显著下降趋势集中于低值区和高值区;降水不均匀系数(Cv)、完全调节系数(Cr)在低、中、高值区的增减趋势较为一致,不显著的下降趋势主要位于中低值区。

1952-2008年延河流域降水与径流的变化趋势分析

利用延河流域控制站甘谷驿水文站流量实测数据及流域内5个县级气象站降水观测数据,分析了1952-2008年间甘谷驿水文站以上延河流域降水与径流的年内、年际变化特征,并运用滑动平均法、Mann-Kendall趋势检验法和Sen斜率估计法对延河流域降水、径流的变化趋势进行了分析。结果表明,延河流域汛期降水量和径流量分别占全年降水量和径流量的72%和64%。20世纪50年代至90年代,径流变化过程基本与降水过程一致,但到了21世纪初期,降水量呈先升后降的变化趋势,而径流量呈下降趋势。1952-2008年间流域降水量呈微弱的减少趋势,而冬季降水却以0.18mm/a的幅度显著递增。甘谷驿站汛期径流量以99.25万m3/a幅度显著降低。从径流的季节变化上来看,春季降低趋势不显著;夏秋两季径流分别以83.83万m3/a和26.16万m3/a的幅度显著减少;而冬季径流以15.62万m3/a的幅度显著增加。虽然相关分析表明降水变化与径流变化有较好的相关关系,但人类活动对径流的影响不容忽视。

淮河流域PM2.5和PM10比率的时空变化

运用Theil-Sen斜率估计法和Mann-Kendall趋势检验法求出淮河流域23个监测点PM2.5与PM10的变化规律,结果表明,17个地区的空气质量有所改善。与不同气象指标的相关分析表明,空气中PM2.5、PM10的含量与降水量、湿度和温度呈负相关关系,与气压和风速呈正相关关系。夏季空气中悬浮物质含量较低,表明降雨在净化空气中起主导作用。与空气中次生气溶胶的相关分析结果表明,淮河流域空气中的悬浮物质主要来源于煤炭燃烧和交通运输。

基于日尺度SPEI的黄土高原干旱时空变化特征及影响因素分析

[目的]探究黄土高原地区气象干旱的时空变化特征及其影响因素,以期为该地区的干旱监测、旱作农业粮食生产、水资源管理及生态恢复建设提供科学支撑。[方法]基于黄土高原地区119个站点1957—2019年逐日气象资料,使用FAO Penman-Monteith公式计算了日尺度潜在蒸散发及标准化降水蒸散指数(SPEI),并采用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析,探讨了干旱天数、干旱事件发生次数和强度的分布特征及变化趋势。同时,使用皮尔逊相关系数分析气象因子与干旱指标的关系,并结合土地利用类型转移矩阵探讨了人类活动对气象干旱的影响。[结果](1)日尺度SPEI在识别干旱天数、干旱事件发生次数和强度方面比月尺度SPEI更为精确;(2) 1957—2019年黄土高原西北地区干旱事件发生次数增加,大部分区域干旱强度呈现不断增加的趋势,不同类型干旱的天数有所降低;(3)黄土高原东南部和西北部地区存在明显的变干趋势,而北部和南部地区则呈现出湿润化趋势;(4)气象因子与干旱指标之间存在中等相关关系,土地利用/地表覆盖对黄土高原地区的气象干旱产生了一定程度的影响。[结论]黄土高原地区的气象干旱受气候因素和人类活动的双重影响,其时空变化特征复杂。研究结果为该地区的干旱监测与管理提供了重要的科学依据。