Spectral and Multiscale Signal-to-Noise Thresholding of Spherical Vector Fields

The basic concepts of spectral and multiscale selective reconstruction of (geophysically relevant) vector fields on the sphere from error-affected data is outlined in detail. The reconstruction mechanism is formulated under the assumption that spectral as well as multiscale approximation is well-representable in terms of only a certain number of expansion coefficients at the various resolution levels. It is shown that spectral denoising by means of orthogonal expansions in terms of vector spherical harmonics reflects global a priori information of the noise (e.g., in form of a covariance tensor field), whereas multiscale signal-to-noise thresholding can be performed under locally dependent noise information within a multiresolution analysis in terms of spherical vector wavelets. An application of the multiscale formalism to Earth's magnetic field determination is presented.     

A comparison of three image-object methods for the multiscale analysis of landscape structure

Within the conceptual framework of Complex Systems, we discuss the importance and challenges in extracting and linking multiscale objects from high-resolution remote sensing imagery to improve the monitoring, modeling and management of complex landscapes. In particular, we emphasize that remote sensing data are a particular case of the modifiable areal unit problem (MAUP) and describe how image-objects provide a way to reduce this problem. We then hypothesize that multiscale analysis should be guided by the intrinsic scale of the dominant landscape objects composing a scene and describe three different multiscale image-processing techniques with the potential to achieve this. Each of these techniques, i.e., Fractal Net Evolution Approach (FNEA), Linear Scale-Space and Blob-Feature Detection (SS), and Multiscale Object-Specific Analysis (MOSA), facilitates the multiscale pattern analysis, exploration and hierarchical linking of image-objects based on methods that derive spatially explicit multiscale contextual information from a single resolution of remote sensing imagery. We then outline the weaknesses and strengths of each technique and provide strategies for their improvement.     

沿岸上升流和沿岸急流的一个半解析理论

在考虑了陆架地形后，在垂直海岸的x z剖面上 ，对Boussinesq流体的非线性海洋运动方程求得了总动量守恒、温度守恒和位势涡度守恒的 普 适形式，进而得到流函数所满足的椭圆型二阶偏微分方程，在给定流体沿地形运动的条件下 ，算出问题的解. 计算结果表明，沿岸可以出现上升流也可以出现下沉流，它依赖于海洋的 大尺度背景条件. 计算所得的上升流、沿岸急流、温度的锋区结构与一些观测事实接近.     

Gutenberg-Richter公式和灰色理论GM模型在地震预测中的联合应用

以华北地区 (33°～ 4 3°N ,10 9°～ 12 4°E)地震为例 ,用Gutenberg -Richter公式研究了地震均匀分布情况。结果表明 :自 1970年到 2 0 0 1年以来 ,本地区 2 0≤M <4 0的地震偏少、 4 0≤M <6 0的地震偏多、 6 0≤M<7 0的地震偏少、M≥ 7 0的地震偏多 ;然后择其将导致本地区较大社会影响、人员伤亡、经济损失的偏少地震——— 6 0≤M <7 0级地震进行灰色理论GM模型预测。通过上面的应用 ,使两理论优点在地震预测中得到结合 ,地震预测更有的放矢 ,预测结果更可信、更有效。     

中国三峡地区汛期降水量的正态性研究

为了分析三峡地区降水量序列的正态性和谱结构,对降水量的常见各种变换进行试验性研究。试验包括单站降水量、降水量的平方根、立方根和Γ分布概率值等非线性变换,以及级别变换。研究区域多站平均降水量、区域降水量的主分量、区域降水量的非线性变换后的主分量和区域降水量的级别变换后的主分量等序列。研究发现三峡地区单站降水量的各种变换不改变序列原始谱结构,仅影响概率分布的偏度和峰度,使其较好地遵从正态分布,其中以Γ分布的变换以及级别变换在分布的偏度上为最好。 区域降水量的各种变换的综合指数(区域平均值和主分量)正态性及谱结构分析表明,除区域平均值变换后不改变原单站序列的谱结构外,主分量的综合指数能改变原单站序列的谱结构,同时也影响概率分布的偏度和峰度,使其能较好地遵从正态分布。其中以降水量的立方根和Γ分布概率变换以及级别变换,在分布的偏度上有较好的效果。     

非线性观测值函数的协方差和协因数传播及其权倒数

将非线性观测值函数在其近似值处泰勒级数展开，取至二次项，得到线性－二次项形式。利用线性空间［Ｌ，Ｑ］＾Ｎ的概念和性质，将它表示成［α，β］的向量形式。定义广义协方差算子和广义协因数算子，导出了线性－二次项的非线性观测值函数的广义协方差和广义协因数传播律。在此基础上，给出了非线性平差值函数和未知数函数的权倒数公式。     

关于地理信息理论的若干思考

地理信息系统是运行在信息高速公路上的重要列车，它以应用为目的，以技术为导引，为全社会涉及空间地理数据的各行各业服务。随着电子计算机技术、通讯技术、空间定位技术、遥感技术和可视化技术的发展，地理信息系统的硬、软件环境，数据采集、存贮、分析和表达等手段，势必要不断进步。在此形势下，本文试图对地理信息理论问题作出探讨和思考。主要包括：各种形式空间数据在计算机中的表示；空间数据的自动采集与更新；空间数据的质量及数据不确定性；ＧＩＳ数据的空间查询与分析；空间数据的表达与显示（可视化、符号化和多尺度表示）。在讨论和分析中注意与传统的以纸质地图为介质的“模拟法ＧＩＳ”相比较，并尽可能顾及未来计算机技术和信息技术的发展特点     

斜底面上的表面波理论

考察了任意倾斜底面上的Kelvin波问题，并用线性化的控制方程分别研究了相应于垂直刚壁的和无限倾斜底面上的表面波频散关系。文中还对任意斜坡上的浅水表面波做了尺度分析，并把决定其频散关系的特征值问题简化为该斜坡上气压扰动的常微分方程，且用数值方法进行了求解。     

The crustal fluid evolution and the causes of earthquakes(Ⅲ)

Ｔｈｅｃｒｕｓｔａｌｆｌｕｉｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ（Ⅲ）ＣＨＡＮＧ－ＦＡＮＧＸＵ（徐常芳）ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＳｔａｔｅＳｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００...     

均数理论在确定未来震中位置中的应用

应用ＭＤＣＢ方法确定未来的发展地点，主要是用多台ＭＤＣＢ型仪器测出的异常方位角进行交汇。如何确定哪个交汇点有可能发展是关键的问题。应用均数数学理论中对从偶数求解的逆向运算方法，可为地震短临预报研究提供一种新的研究思路。