相位降噪与矢径分解组合的矢量序列分解方法

基于矢量序列相位与矢径的统计分布差异,本文提出一种TV (Total Variation)相位降噪和EMD (EmpiricalMode Decomposition)矢径分解组合的矢量序列降噪、分解方法。利用TV细致的演化特点进行相位降噪,其中引入最大信杂比准则,以优化选择调整参数和迭代次数;利用EMD适用于非线性非平稳分解的特点,将矢径分解为多个IMFS(Intrin-sic Mode Function),其中加入了非负判别,以保证重构矢量的相位不会发生跳变。然后,将降噪相位和分解的IMFS一一对应,重构矢量。考虑到历史继承性,该方法称为VEMD(Vector Empirical Mode Decomposition)方法。以高斯噪声污染的2个人工信号(线性调频信号、正弦+线性调频信号)和实测海杂波数据验证了本文所提出方法的性能。     

全波形激光雷达回波分解方法

全波形激光雷达的回波中携带了被测目标的距离与特征信息,为了获取这些信息,本文提出了一种回波分解方法。本方法将原始的全波形回波分解为几个独立的高斯脉冲,并得到其函数表达式,从而提取出被测目标的距离等信息。分解过程中,首先,采用可变阈值的经验模态分解滤波法(EMD-soft)对原始波形进行滤波和噪声水平评估;其次,采用一套应对多种波形组成的初始参数估计方法,获取后续拟合所需的初始参数;最后,采用LM(Levenberg-Marquardt)优化算法对回波进行拟合优化,从而获取全波形回波中包含的独立高斯脉冲及其函数表达式。仿真波形的分解实验表明,分解误差在0.1 ns量级,换算成距离误差为15 mm,通过实验室自制的全波形激光雷达实验系统获取的回波的分解实验表明,分解的距离误差小于0.1 m。对比另外两种高斯分解方法对于相同仿真与实验数据的分解结果可以看出,本方法在分解成功率与精度上都有较大的提高。回波分解后的独立高斯脉冲中,除距离外还含有被测目标的反射率、粗糙度、面型等丰富的信息,回波分解方法作为回波分析的基础,将在遥感、测绘等生产与科研领域中发挥非常重要的作用。     

基于Argo浮标资料的西北太平洋模态水的空间结构及年际变化

基于国际Argo资料中心提供的从2004年1月至2007年10月的浮标剖面资料,对西北太平洋模态水的时空变化特征进行分析.结合WOA01(the World Ocean Atlas 2001)资料,选定模态水主要形成区(30°～35°N,140°～155°E)作为研究区域,利用3月份的平均资料,给出西北太平洋模态水的空间结构为:北边界位于34.5°N附近,南边界可达30°N以南,东边界位于151.5°E,西边界可达140°E以西,深度为350 m以浅.通过对模态水核心区的逐月资料分析,揭示了其温度、盐度等的季节变化,并提出一种判别模态水范围的盐度判别法.结合海平面高度异常变化,初步分析了涡旋对模态水的影响,发现涡旋只能暂时改变核心区模态水的温盐结构,之后该区域模态水将基本恢复到正常状态.根据模态水2004-2007年的水文数据特点,发现在过去4 a中模态水性质基本稳定,变化很小.     

德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化

采用经验模分解方法分析了德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化特征.结果表明德雷克海峡上层海洋平均温度在1976-1986年以平均每年0.124 ℃的速度下降,而在1987-1998年以每年0.144 ℃的速度上升.与南方涛动指数的年代际时间尺度分量的相关性分析结果表明,热带太平洋海面气压场的变化对德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化有一定影响.     

春季南半球环状模与长江流域夏季降水的关系：Ⅱ 印度洋和南海海温的“海洋桥”作用

用回归、合成、相关、ESVD等方法分析了春夏季印度洋、南海海温异常在春季南半球环状模(SAM)与夏季长江中下游降水关系中的作用.研究发现春季南半球环状模指数(SAMI)正(负)异常时,同期南印度洋中高纬、北印度洋海域海温出现了明显正(负)异常,这种海温的正(负)异常在夏季依然存在,并且北印度洋的海温异常得到加强.对印度洋和南海海域详细划分区域后的进一步分析表明春季南半球热带外大气环流(SAM)异常可以强迫南印度洋中高纬海域海温发生明显异常.这种异常可以持续到夏季,而且表现出传播特性,即南印度洋中高纬海温异常可以传播到北印度洋(包括阿拉伯海和孟加拉湾)和南海海域,加强这些海域的海温异常.对东亚夏季风与夏季海温关系的分析表明东亚夏季风异常对应的夏季北印度洋、南海海温异常与春季SAM异常对应的夏季北印度洋、南海海温异常的形势相似,符号相反.说明印度洋、南海海温是春季SAM影响夏季长江中下游降水的一个"桥梁".基本思路为强(弱)春季SAM可以引起南印度洋中高纬海域海温的偏高(偏低);南印度洋中高纬海域偏高(偏低)的海温从春季持续到夏季并且传播到阿拉伯海、孟加拉湾、南海海域;这些海区偏高(偏低)的海温可以导致东亚夏季风减弱(加强),而东亚夏季风减弱(加强)是长江中下游降水偏多(偏少)的一种有利条件.     

新农村建设中农用土地流转模式探索——以河北省玉田县为例

农用土地资源的合理流转和优化配置,是稳定农村土地承包关系、提高土地利用率、促进农村剩余劳动力转移、推动农业产业化进程、实现农业增长方式的两个根本性转变、增加农民收入的重要途径。本文在阐述玉田县农用土地资源流转形式、特点的基础上,研究分析了土地资源流转的成因、作用与效益,提出了加快土地流转的4项建议。     

The Role of Changes in the Annual Cycle in Earlier Onset of Climatic Spring in Northern China

Climatic changes in the onset of spring in northern China associated with changes in the annual cycle and with a recent warming trend were quantified using a recently developed adaptive data analysis tool, the Ensemble Empirical Mode Decomposition. The study was based on a homogenized daily surface air temperature (SAT) dataset for the period 1955–2003. The annual cycle here is referred to as a refined modulated annual cycle (MAC). The results show that spring at Beijing has arrived significantly earlier by about 2.98 d (10 yr)-1, of which about 1.85 d (10 yr)-1 is due to changes in the annual cycle and 1.13 d (10 yr)-1 due to the long-term warming trend. Variations in the MAC component explain about 92.5% of the total variance in the Beijing daily SAT series and could cause as much as a 20-day shift in the onset of spring from one year to another. The onset of spring has been advancing all over northern China, but more significant in the east than in the west part of the region. These differences are somehow unexplainable by the zonal pattern of the warming trend over the whole region, but can be explained by opposite changes in the spring phase of the MAC, i.e. advancing in the east while delaying in the west. In the east of northern China, the change in the spring phase of MAC explains 40%–60% of the spring onset trend and is attributable to a weakening Asian winter monsoon. The average sea level pressure in Siberia (55°–80°N, 50°–110°E), an index of the strength of the winter monsoon, could serve as a potential short-term predictor for the onset of spring in the east of northern China.     

月内尺度北半球环状模水平和垂直活动特征分析

采用李建平等定义的更好表征北半球环状模变化的指数,利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,从对流层的角度分析了北半球环状模在月内时间尺度上的相关环流的垂直和水平传播特征.结果表明,在水平方向上,温度异常在对流层,尤其是近地层,表现为由极区和高纬度地区向中低纬度地区强的南传特征,而在平流层则为由中低纬度地区向高纬度地区弱的...     

浅层有限频率面波成像中的3D灵敏度核分析

本文利用面波散射的模式耦合方法,基于波恩近似和远场假设,研究了有限频率面波三维灵敏度核,针对面波在工程应用中常遇到的水平分层的背景介质模型,计算了介质扰动引起的面波相位和幅度扰动的三维灵敏度核,分析了模式耦合对三维灵敏度核的影响.结果表明,仅考虑模式自身耦合的JWKB近似,介质密度和波速扰动引起的三维灵敏度核可以蜕化为...     

IPO调节大西洋纬向模对澳大利亚秋季降水年际变动的影响

采用1900-2014年115 a的观测和再分析资料,使用滤波、线性相关等方法,研究太平洋年代际振荡(Interdecadal Pacific Oscillation,IPO)调节大西洋纬向模(Atlantic Zonal Mode,AZM)对澳大利亚秋季降水年际变动的调节作用及机制.结果 表明,当IPO位于正位相时,...