基于小波变换和GALSSVM的边坡位移预测

边坡变形是一个受多种因素综合作用的复杂非线性动力学演化过程,用现有的物理模型来解决边坡变形的预测问题有很大难度。大量的研究工作表明,用实测的边坡位移时间序列来预测边坡未来变形更为准确,而将多种方法组合起来进行预测成为研究的主要趋势。在此基础上,建立了一种基于小波变换和进化最小二乘支持向量机(GALSSVM)的边坡位移预测模型。首先利用小波变换将边坡时间序列分解为低频分量和高频分量,然后利用互信息法和伪近邻法得到各分量的时间延迟和嵌入维数并进行相空间重构,再根据各个相空间的特点建立相应的GALSSVM预测模型,最后把各分量的预测结果进行小波重构,重构后的结果即为最终的边坡位移预测结果。对丹巴滑坡预测研究表明,这种新的预测模型具有较高的预测精度,可以应用于实际工程     

GPS+BDS中长距离RTK定位算法及结果分析

GPS/BDS中长距离RTK定位因为电离层和对流层残余误差的影响,其性能相对于常规RTK有所降低。将GPS/BDS卫星双差电离层误差和对流层误差作为参数,采用卡尔曼滤波进行实时估计。为了验证算法的有效性,利用武汉地区103 km静态基线24 h双频观测数据,分析了GPS和BDS单系统以及二者组合双系统中长距离RTK定位性能。实验结果表明,精确估计的双差电离层残余误差达到米级、对流层误差达到分米级;经过改正后,GPS/BDS单系统的定位精度在1 cm左右,组合双系统则实现了中长距离基线毫米级的高精度定位。     

冷迳流的稳定性及其解析解的分析

本文利用相法讨论了y方向无限伸延的冷迳流方程.首先发现其非线性项作用由于z方向上的补偿作用而消失,即其相空间的方程是四阶线性常微分方程.利用Hurwitz方法分析其稳定时,证明了唯有中性大气符合冷迳流的稳定性条件.其解析解的趋势表明与观测结果类似.     

湍流微气象观测的印痕分析方法及其应用拓展

在地面与大气间湍流相互作用的研究工作中,印痕(footprint)与印痕分析发挥着越来越重要的作用。文中介绍微气象学意义下印痕与印痕分析的理论、方法、历史和最新研究进展。着重介绍了具有理论和实用意义的数学解析印痕模型和拉格朗日数值印痕模型。对印痕分析在实际工作中的应用与问题进行了评述。文中明确指出了印痕概念的三维空间性质,探讨了将印痕分析从微气象学范畴拓展到中尺度范围的可能性, 及其在大气环境问题研究中的意义。     

垂直螺旋度的拓展研究及应用

垂直螺旋度Hp由垂直速度和垂直涡度构成,反映涡度的垂直平流。通过尝试将Q矢量引入垂直螺旋度进行研究,即基于Q矢量散度和垂直涡度构造出一种新型垂直螺旋度HQ。HQ为Hp的拓展形式,二者差别主要在于计算HQ时无需求解垂直速度。同时,结合一次典型的江淮梅雨锋气旋暴雨过程研究,结果表明,HQ对降水落区及降水强度水平分布的不均匀性均具有较好的反映能力,且揭示出暴雨上空垂直涡度平流呈倾斜分布特征。进一步分析表明,对于垂直涡度而言,HQ三维空间分布特征与辐合的Q矢量散度有更多的相似性,这在一定程度上反映出HQ与Q矢量散度联系更为密切。     

基于C-C方法的Lyapunov指数计算

识别混沌是对非线性时间序列进行分析，预测，控制的基础，克服已有文献用Lyapunov指数识别混沌时计算Lyapunov指数的不足，用C－C方法计算相空间重构的参数，然后利用混沌的遍历性及定义，提出计算最大Lyapunov指数的新方法，典型实例证明新算法的高效性与正确性。     

相空间地震波初至时刻拾取

提出了一种新的地震波初至时刻拾取的方法,即将原始时间序列信号映射到相空间当中,通过其相空间图的特征进行初至时刻的拾取。相对于非常耗时的传统方法,本方法使得运算速度提高,结果更加精确稳定。     

基坑变形混沌特征识别与非线性预测模型研究

混沌理论特征识别是进行混沌时间序列分析和预测的前提。普通的线性数学算法已经无解决基坑变形所遇到的问题,为了研究基坑变形监测数据的非线性复杂问题,采用混沌非线性理论方法,首先求取基坑变形时间序列的延迟时间和嵌入维数,其次对基坑监测数据进行相空间重构,最后对比分析加权一阶局域预测模型以及RBF神经网络混沌预测模型的预测结果,实验表明RBF神经网络混沌预测模型预测精度最高,同时也说明了混沌预测模型更适合短期预测。最终证明了RBF神经网络混沌预测模型应用在基坑变形监测中的可行性与有效性。     

古气候变化吸引子维数对比研究

对世界上不同地区的多条古气候曲线 ,采用相同的间距和同一种算法进行关联维数计算 ,结果表明各系统均具有非线性作用产生的混沌现象。与太阳辐射曲线关联维数对比表明 ,太阳辐射控制了气候变化的基本格局 ,在此基础上叠加了区域性特征。     

新生逆冲断裂地表垂直位错分布与断层活动性关系: 以河西走廊临泽断裂为例

活动断裂地表位错定量研究对理解断裂活动习性和构建多周期地震复发模型有重要意义. 前人基于高精度地形数据对断裂地表位错分布开展了大量定量研究,但是关于累积位错变形沿新生逆冲断层的走向分布特征依然不清楚. 本文选择河西走廊内部新生临泽逆冲断裂（< 20 ka）为例,利用UAV（unmanned aerial vehicle）航测方法采集了断裂沿线约8 km长、2.5 km宽的高精度（0.5 m）地形数据,开展了精细地貌填图（1∶500）、断层垂直位错测量（73个）、断层活动定量参数分析以及野外地质调查等工作. 研究揭示,新生临泽逆冲断裂主要由2条左阶展布分支逆冲断层组成（L1和L2）,阶区宽度约260 m. 位错测量揭示,断层最大和最小累积位错分别为4.5 m和0.2 m,累积垂直位错呈明显不对称三角形分布,断层上位移亏损点与断层几何形态变化区域明显对应. 断裂位错定量参数分析显示,临泽断裂结构不成熟,两个分支断裂后期会在破裂长度和位错增加下逐渐贯通. 因此,可能需要注意后期强震活动造成新生逆冲断层向盆地内部拓展,及其对邻近城镇带来的直接和衍生灾害效应.