基于小波变换的岩石声发射信号互相关分析及时延估计

声发射全波形采集为基于波形分析的声源定位方法提供了可能。声发射源定位方法中最常用的是时差定位方法,因此,时差获取精确与否直接影响定位的精度。借助于小波变换和互相关技术研究声发射信号的时延估计,首先利用小波分析技术对信号进行分解,确定有意义信号的频带宽度,再提取分解后的相应频带的小波系数,利用互相关技术计算出该频带信号到达各传感器的时差,进而利用时差定位法反演声发射源,实现了声发射源更精确的定位。经声发射监测验证结果表明,该时延估计方法能有效地减小声发射源定位的误差,提高声发射源的定位精度,为准确反演声发射源提供了一种有效途径。     

高原季风对500hPa中纬度西风带活动的影响

利用1948--2008年NCEP／NCAR逐月再分析资料和1958—2007年中国560站夏季降水资料,设计了一个区域西风指数,探讨了高原夏季风和500百帕中纬度西风带活动的时间一频率多层次年际、年代际时间尺度变化特征以及对我国夏季降水的影响。结果表明：高原夏季风对区域西风带活动具有显著的影响,近61年来,两者总体变化趋势相反,前者增强后者减弱。除了都具有1—2年、27—28年和线性趋势变化的共同周期外,还呈现出各自的周期变化,并且均发生过一次年代际气候跃变现象,前者发生在20世纪70年代中期,后者发生在80年代中期,高原夏季风由偏弱转为偏强,区域西风由偏强转入偏弱,在跃变前后两者各种周期的时间尺度和强度存在明显的不同。如果排除1—2年周期的不确定性,预计接下来高原夏季风将直接进入偏弱期,区域西风指数可能在3—4年后才转入偏强期,并且高原夏季风会比区域西风指数提前发生突变,对区域西风指数具有一定的指示意义。高原夏季风不仅自身对我国夏季降水产生重要的作用,同时,它通过影响中纬度西风带的活动,间接地影响着我国的夏季降水。     

一种基于Curvelet变换的合成孔径雷达海洋内波图像的斑点噪声抑制方法

合成孔径雷达是海洋内波研究中最重要的工具之一。雷达图像中的斑点噪声会严重降低图像的质量,这一问题在处理和分析信号较弱的二模态内波信号和上升型内波信号时极为明显。合成孔径雷达图像中的海洋内孤立波的信号具有明显的尺度性和方向性。同时,curvelet变换作为一种同时具备尺度分辨率和方向分辨率的数学变换,能够对一幅雷达图像在不同尺度、不同方向和不同位置上进行分析。本文给出了一个基于curvelet变换的合成孔径雷达海洋内孤立波图像的斑点噪声抑制方法。该方法可简述为：(1)对一幅合成孔径雷达海洋内孤立波图像进行curvelet变换,获得curvelet系数;(2)分别仅仅保留一个尺度的系数,将其它尺度的系数置为零,利用处理之后的系数分别重建图像,得到仅仅用一个尺度的系数重建的图像;(3)分别计算上一步中得到的图像的均方差,根据波浪理论,图像的方差代表能量,方差越大则能量越大,以此可以确定内波信息集中的尺度;(4)在每个尺度下,分别计算每个方向的curvelet系数矩阵的平均值,以此确定内孤立波信号集中的方向;(5)在上两步工作的基础上,仅仅保留内波信号集中的尺度和方向的系数,而将其它尺度和方向的系数置为0,得到一幅提取主波信息的图像;(6)将上一步得到的提取主波信息的图像加回到原始图像中,从而达到增强波浪信息并抑制斑点噪声的目的。大量的实验验证表明,该方法不仅能有效地压制斑点噪声,而且能有效地增强波浪信号。     

一种基于向量序结构关系的多值形态变换

提出了一种向量型数据全序关系建立的一般方法,并以此为基础建立了多值形态变换的基本形式,并对其性质进行了讨论。多值形态变换作为数学形态学在多值图像空间中的扩展,具有与灰值形态变换类似的功能和作用,可有效地应用于多值图像的处理和目标形状特征的提取。     

基于小波变换改善天气回波信噪比的模拟分析

为了提升天气雷达对弱气象目标的发现能力,扩展系统观测的动态范围,可以从改善雷达回波的输出信噪比方面来考虑.从信号处理算法层面寻求改善天气雷达回波的输出信噪比的方法,提出运用小波变换的方法来达到这个目的.首先介绍了小波消噪的基本原理,再结合具体雷达系统参数,进行了相关的算法模拟,其结果表明,在符合高斯谱特征分布的模拟回波在不同信噪比（-20～10dB）设定条件下,运用小波变换的去噪方法可以使其信号的输出信噪比提高大约5～11dB,为天气雷达探测更多的弱气象目标提供了有利条件.     

冲绳海槽高分辨率层序地层研究

冲绳海槽为西太平洋内弧盆体系中一个典型的弧后盆地,其形成和发展与太平洋板块、欧亚板块和菲律宾板块活动有关,为海底扩张的结果,具有高的热流值和活火山的岩浆活动。中新世以来的太平洋活化区,沉积物包括海洋的生源物质和陆源碎屑物质,地层中记录了古海洋环境和大陆古气候变化的有关信息,对该区进行高分辨率层序地层研究和计算沉积速率显得尤为重要。在小波变换的基础上建立高分辨率的层序地层格架,以米兰科维奇思想对测井曲线和天文周期进行频谱分析,从而求得地层的沉积速率是沉积时限,另外对测井曲线和天文周期曲线运行调谐,建立起地层的天文年代标尺,从而对地层进行精确的定年。     

不同时频分析方法的精度比较及应用

在传统的地震资料分析、处理和属性分析提取等研究中,基于平稳信号分析处理理论的傅里叶变换是核心技术之一。地震信号往往是非线性、非平稳信号,传统傅里叶变换是一种整体变换,难于反映非平稳信号的局部特征,而时频分析技术能同时展示信号在时间域和频率域的局部化特征。在介绍几种地震常用的时频分析方法基础上,进一步深入研究自适应时频分析方法。理论分析和试验表明,自适应最优核时频分布在抑制交叉项的同时,时频聚集性也较好,因此,更有利于地震勘探信号的分析和地震属性的提取、频谱分解等。     

渤东凹陷东南斜坡构造变换带识别及其石油地质意义

根据渤东凹陷斜坡带新钻井以及新采集的三维地震等勘探资料,采用构造样式解剖、断裂分析以及油气成藏规律分析等方法研究构造变换带特征及其石油地质意义。结果表明,渤东凹陷东南斜坡带上存在构造变换带,此变换带具有调节局部构造变形和分割构造带的作用,把斜坡带分割为西、中、东3个整体呈NE向的似花状构造带。变换带对于明下段极浅水三角洲沉积体展布具有一定控制作用,是砂体形成岩性尖灭的有利场所,同时,近SN向变换断层对NEE向断裂的封堵易形成构造圈闭、构造—岩性圈闭,具有较大的勘探潜力。3个似花状构造带的南部3条断层的断面与地层呈顺向配置,形成断面汇聚脊到顺向地层的优势运移路径,同时受到南部呈雁行排列的密集断裂带的阻挡,形成了研究区一条似花状构造内部的优势运聚范围,最终在渤东凹陷东南斜坡带上形成密集断裂带横向遮挡的主控断层—地层产状耦合油气富集模式。     

顾及小波变换的土地利用变化与经济因子的多尺度相关性分析

以武汉市为研究区域,借助小波分析工具,揭示了土地利用变化的特征尺度。通过小波方差-尺度图可以辨别出,样区中64m尺度域上的小波方差为极值点,能较好地反映土地利用变化的空间格局。在特征尺度分析的基础上进行土地利用变化与经济影响因子多尺度相关性分析,结果表明,各经济影响因子的对土地利用变化的制约性随尺度的增大不断增强,小尺度上经济因子与土地利用变化的相关性较小;在特征尺度上,一般经济因子的相关系数较大,原因在于特征尺度上土地利用的空间结构信息丰富,能较好地反映经济因子与土地利用变化的相关性;大尺度上随着信息的不断合并,多数经济因子相关系数增长缓慢并逐渐趋于稳定;多尺度相关性分析反映了经济影响因子作为宏观制约因素影响样区土地利用的变化,也验证了特征尺度分析的有效性。     

球谐函数变换快速计算扰动引力

在球谐函数变换基础上,利用新极下轨道的特殊性,在新坐标下引入Clenshaw求和计算轨道扰动引力。从理论上对比分析了传统方法、球谐函数变换方法和改进方法的计算速度和存储模型需要的物理空间。模拟试验分别采用3种方法计算了一段轨道的扰动引力,试验结果表明,改进的球谐函数变换方法比传统球谐函数变换方法计算速度可提高100倍,数据存储量仅占传统方法的3%。