热带气旋复杂程度的分形维数表征

应用2006-2010年69个热带气旋1 295个时次的红外云图等资料,提取了1 295个TC的外缘线,用圆规法计算了这些外缘线的分形维数。将这1 295个分形维数自小到大排列,按等频数规则,将1 295个数分为5类,分别记为A、B、C、D、E类。A、B、C、D、E类分形维数的均值分别为1.21、1.26、1.29、1.33、1.40。然后寻找与这5个均值最接近的样本。这5个样本的红外云图和TBB等值线分布图显示:随着分形维数的加大,边缘线的非光滑程度逐渐加大,图形与准圆形的偏离程度逐渐加大,TC空间结构的复杂程度也逐渐加大。说明外缘线的分形维数可以在一定程度上定量表征TC的复杂程度。     

从时间序列中提取维数信息

作者介绍了分形和分维的概念、性质和意义，重点讨论了从一维序列中提取维数信息的，并给出了一些在天气了气候中的应用。     

一种基于统计分布的图像分割方法

为了使数字高程模型(DEM)图像显示时各种颜色所占面积大体相等，提出了一种图像分割多阈值确定方法。该方法先用较多的组数对数据点按高程分组统计，在此基础上合并数据点较少的相邻组，得到分布较为均匀、组数较少的二次分组，提取二次分组的组限作为阈值。试验和分析证明，用该方法获取的阈值能较好地分割图像，节省时间和空间。     

基于模糊熵的GLLE熵阈值分割方法

图像分割是计算机视觉中基础且重要的一个问题.熵阈值图像分割作为一种有效的分割方法,被广泛应用于模式识别和图像处理中.传统的图像分割方法并不能获得足够有效的图像特征.为解决这个问题且进一步探究熵阈值在图像分割中的应用,引入一种GLLE（Gray Level and Local Entropy）二维直方图改进熵阈值图像分割模型,并提出了基于模糊熵的方法计算所建立的二维直方图模型.通过标准实验数据集上的对比实验表明,基于模糊熵的GLLE熵阈值分割方法可以得到更加准确的阈值,提高了分割精度.同时在处理不同类型图像的表现上优于往常的算法,具有更强的鲁棒性.     

一种基于交互式快速水平集的阴影图像分割算法

因受光源等条件的影响,采集的原始图像常常存在着阴影,用传统的水平集方法分割图像,常把阴影误认为是目标．以带阴影的栗属（板栗）果实图像为例,提出一种交互式快速水平集方法实现图像分割．实验结果表明：该算法能够得到正确的阴影图像的分割结果,具有更佳的图像分割性能．     

红河州5月雨量时序分布的分形特征

应用分形理论对云南红河州5月雨量时间序列进行分析。分析结果表明,红河州5月雨量系统变化具有分形特征,其平均可预测时间尺度为3~4 a;同时,运用R/S分析方法,对红河州1961~2000年40 a 5月雨量时间序列各时段进行了测算,结果表明实况与趋势预测较为吻合。     

气象时间序列的关联维数的确定及在长期天气预报中的应用

运用浑沌理论中的分形论，确定气象时间序列的分数维，探讨浑沌理论在长期天气预报中的应用方法，比较灰色理论，就如何提高长期天气预报准确率做了尝试性的论述。     

一种各向异性虚拟人脑图像分割模型

虚拟人脑部组织脑的提取已经成为虚拟人脑数据分析的一个重要环节,但由于图像噪声、下层数据等因素的影响,传统方法得不到较好结果．首先利用ＲＧＢ,ＨＳＬ,ＨＳＶ空间信息构造新的信息场,该信息场可以降低下层数据的影响;再利用结构张量信息构造各向异性Ｇｉｂｂｓ场,降低噪声的影响;利用各向异性Ｇｉｂｂｓ场改进的ＦＣＭ模型对图像进行分割,以降低颜色强度不均匀现象导致的误差．实验表明,该方法可以得到较好的分割结果．     

基于视觉注意的动态阈值分割算法

提出一种基于视觉注意机制的动态阈值选取方法.首先按人眼视觉注意特点计算各图块的显著性特征值,根据显著性特征值将图像块进行分类,然后利用最大类间方差法和多尺度的自适应阈值方法分别实现不同灰度特性区域的图像动态分割.实验结果表明:该方法能够实现图像多阈值的自动选取,不受照明条件的影响,能够获得满意的二值分割效果.     

改进二值LFI医学图像分割模型

基于区域活动轮廓模型在处理医学特定分割目标时,受到图像背景影响较大,难以提取目标边界轮廓.针对这一问题,提出一种改进LFI模型.该模型构造出局部适当图像来逼近原图像,且引入吸附因子约束曲线演化方向,恢复曲线演化渐进性,使得分割具有针对性.采用二值水平集方法实现整个分割过程,避免了传统水平集数值不稳定性.实验结果表明该方法可以快速有效地分割特定医学图像目标.     

三维分形树的虚拟仿真研究

首先介绍了模型树的构成和分类,讨论了模型树仿真时存在的问题,继而研究了如何利用迭代函数系统(IFS)仿真出树枝,并提出了一种结合IFS和布告栏的方法来仿真出三维树,最后,采用该方法拟合出2种三维树的分形模拟结果.模拟结果表明,该方法具有较高的真实性、多样性和实时性,对模拟三维场景有一定的实用价值.     

基于图像熵的卫星云图分类方法

介绍一种基于图像熵和自动分割技术的卫星云图阂值分类方法,重点解决普通阈值法中阈值不确定性的问题。采用自动分割方法进行云图的划分,结合图像纹理特征信息,通过统计分析来确定具体的阈值。将该方法应用于2007年7月上旬淮河流域的暴雨过程,并与美国GOES卫星分层阈值进行类比,分析了两种阈值与地面实况降水间的关系。结果表明,该方法能够在卫星估算降水过程中增强对不同类型降水的识别能力,是一种有效的卫星云图分类方法。     

基于WRF模式输出统计的逐时太阳总辐射预报初探

基于WRF(weather research and forecasting model)模式逐时输出结果,设计了逐时太阳总辐射的模式输出统计(model output statistics,MOS)预报流程。主要包括:对逐时观测序列进行低通滤波再除以天文辐射,对模式输出因子的筛选和降维,以及建立MOS预报方程,并对2009年1月、4月、8月和10月武汉站逐时太阳总辐射进行预报试验。结果表明,该方案在各月预报相对稳定,拟合和预报效果均较为理想,可使平均绝对百分比误差控制在20%～30%,相对均方根误差控制在30%～40%,相对模式直接预报辐射改进了50%左右。由此可见,通过对模式输出进行解释应用,可以有效提高辐射预报的准确率。此外,客观分析所得的气温、云量、露点、比湿、相对湿度、地面气压等13个模式输出因子可以作为各地区建立MOS辐射预报方程的参考因子。     

一种新型非基于慢变包络近似的三维有限元束传播法

提出了一种新型非基于慢变包络近似的三维有限元束传播法.该方法相较Hadley所提出的广角束传播法,在分析光信号与光波导之间相互作用时同时考虑了载波和调制波对传输特性的影响,更具一般性且精度更高.通过与已发表的权威文献相比,在相同的计算资源下,精度提高了10%.     

基于AHP的天津泥石流灾害评估

利用天津市蓟州区降水、地形地貌、人口、地质灾害、DEM数字高程数据等资料,以天津北部蓟州区为研究对象,采用无结构不规则网格设计方法对研究区域进行网格划分,应用层次分析法（AHP）确定直接雨量和间接雨量、水流流速、地形地貌、人口密度、发生频率等泥石流危险因子权重,建立天津泥石流危险度评估模型。利用模型对蓟州区2011-2018年11次强降雨过程进行泥石流危险度评估。结果表明：过程降雨量最大、降雨最为集中的2016年7月20日泥石流危险度最高,雨势平稳的2018年8月12-14日危险度最低;蓟州区2012年7月22日出现的双安泥石流以及2018年7月24日出现的小型山体崩塌,在模型对应的区域内均显示有泥石流风险存在,表明模型对泥石流具有较好的评估能力,可应用于业务和服务中。采用广义极值分布函数计算了蓟州区不同重现期1 h和12 h雨量,利用泥石流危险度评估模型模拟不同重现期雨量的泥石流风险,研究结果可为相关部门和行业提供决策参考。     

基于影像资料的鸭梨开花物候期与气象影响因子关系初探

利用2017年3月8日到4月8日鸭梨花芽发育观测照片对照同期气象资料,分析鸭梨花芽萌发后气象要素对鸭梨花芽发育物候期的影响。结果表明：气温和地温自始至终主导鸭梨花芽发育进度,开绽、露蕾、露冠和始花关键物候期需要满足较好的天气条件和适宜积温,物候期转变时都有10℃以上的温暖天气相对应;风速、日照、降雨等气象要素对鸭梨花芽发育影响程度,在花芽萌发到开绽、开绽到始花和花期三个阶段,其影响程度、利弊各不相同。本文试图通过对鸭梨花芽发育过程各生育期气象影响因子初步分析,为探讨符合鸭梨物候发育规律的花期预报方法,提供新的研究思路。     

利用静止卫星窗区红外亮温反演晴空区风场的初步研究

云导风反演明显的局限是在晴空区无法获取风场。为克服这种局限,提出利用静止卫星红外图像资料反演晴空区风场的方法—时间序列差值法,利用LOWTRAN7对其进行可行性分析,并应用云导风实验系统CWIS进行晴空区导风实验。结果表明：实验结果与NCEP资料低空风场有很好的一致性。因此,在传统的“云导风”基础上,增加晴空区卫星导风,可为卫星遥感资料在台风、梅雨和强对流等天气系统分析预报中的定量应用提供更多的卫星风矢。     

基于去噪和分形的加密货币投资组合模型优化研究

为提高投资效益,本文针对传统投资组合模型的缺陷,结合经验模态分解（EMD）去噪法和多重分形消除趋势交叉相关分析法（MF-DCCA）,提出经验模态分解去噪下的多重分形投资组合模型（简称EMD-Mean-MF-DCCA）.将新模型应用于极具投机性的加密货币投资组合,结合滚动窗口技术进行样本外检验和分析,实证结果显示：无论加密货币价格处于上升还是下降趋势,EMD-Mean-MF-DCCA相对于其他传统投资组合模型及未去噪的分形投资组合模型,均在盈利能力和夏普比率方面具有明显优化效果,且当加密货币价格大幅下跌时,基于新模型的组合投资策略也具有较好的抵抗风险能力.     

中小城市地表温度空间分异及其与下垫面关系的遥感影像研究

以Landsat TM 影像为主要数据源,采用单窗算法反演河南省南阳市市区的地表温度。在GIS支持下,研究全区地表温度的空间分异特征,并探讨了地表温度与下垫面特征的关系。结果显示：研究区内高温斑块主要集中在仓储区和商业与公共服务区,该类区域过高的LST对城市环境有明显的负面影响;拦蓄河流所营造的水体是面积较大的低温斑块,对改善城市热环境和中小型城市拦蓄河流措施有一定意义;研究区内LST的空间自相关性在不同方向上有明显差别,东-西方向和东北-西南方向上空间自相关的范围较大,这种格局与区内水体走向有关;地表温度与道路密度指数呈明显正相关。提出中小城市可在仓储用地和交通发达地段周边规划绿地和水体,以抑制热岛呈大面积连片分布。