Wavelet combined innovative trend analysis for precipitation data in the Euphrates-Tigris basin,Turkey

ABSTRACT

In this study, annual and seasonal precipitation trend analysis was performed in the Euphrates-Tigris basin, Turkey, using innovative trend analysis (ITA) and discrete wavelet transformation. In this context, it was seen that there is a downward trend in winter, spring and annual precipitation, whereas precipitation has an increasing tendency in summer and autumn seasons, in the greater part of the basin. When annual and seasonal data were decomposed into wavelet components, the most significant trends were observed for high-periodic wavelet components, such as D3 (8-year), D4 (16-year) and D5 (32-year), where these components represent the periods of the precipitation data. Then, the relationship between North Atlantic Oscillation (NAO) and trend in precipitation was investigated. In this regard, it was found that there could be a significant relationship between the NAO and precipitation trends of the Euphrates-Tigris basin, especially in winter, based on the wavelet ITA.     

风沙环境中公路风沙灾害的数值模拟

为揭示沙漠公路两侧风沙流场的空间分布特性,采用欧拉-拉格朗日方法,把气流作为连续介质,把沙粒作为离散体系,利用ANSYS标准k-ε湍流模型和DPM离散相模型,模拟了不同沙粒粒径(150、200、250、300、350μm)、不同摩阻风速(0.20、0.35、0.50、0.65、0.80 m·s^-1)、不同挡风墙高度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m)以及不同挡风墙开孔情况下的公路路基附近的沙粒跃移运动,统计了挡风墙前后的沙粒数目,给出了公路路基坡脚和坡顶等典型断面上的气流速度廓线。结果表明:气流通过挡风墙顶部时受压加速,有利于沙粒的输送,而在挡风墙前部气流遇阻减速,形成沙粒堆积。随着沙粒粒径的变大,沙粒跃过挡风墙的能力逐渐变低;随着摩阻风速的变大,气流输运能力增强,更多沙粒越过挡风墙;随着挡风墙高度的增加,阻挡沙粒数亦逐渐增多;挡风墙开孔的位置和大小亦影响着沙粒的运动。这表明离散相模型对复杂下垫面风沙跃移运动的计算具有良好的效果。     

基于PCA方法的GPS台站时间序列分析

基于10 a以上的全球GPS台站数据,利用主成分分析法及其他数据处理方法,对台站时间序列进行预处理和结果分析,研究其中的非线性周期规律,探讨时间序列的主要影响机制。结果表明,主成分分析法可以将台站残差时空矩阵分解成若干正交成分,GPS台站时间序列的东西方向具有线性漂移趋势,全球大部分GPS台站都存在非线性周期规律,周年项和半周年周期占据主导地位。     

短周期气压波对青岛台体应变的影响分析

利用相关分析、回归分析和交叉小波变换等方法,研究青岛台短周期（小于128 min）气压波和体应变的相关系数、气压系数和时频谱。结果表明,影响青岛台体应变的短周期气压波的优势周期为16~128 min。周期小于16 min（高频段）时,相关系数较小,随周期增大而增大;周期大于16 min（低频段）时,相关系数较大,趋于稳定。在相关系数较大且稳定的周期,气压系数为（3.5~3.6）×10-9/hPa,其中周期为16~64 min的气压系数随时间波动最小。交叉小波变换能更细致地揭示不同周期气压波和体应变在时频域的相关关系。     

支持向量分类机LIBSVM方法识别天然地震、爆破与塌陷

对天然地震、爆破及塌陷的波形数据进行小波变换,并用小波转换系数提取香农熵特征,采用支持向量分类机LIBSVM多类模式识别方法对香农熵特征进行分类识别,识别率在80%~95%之间。结果表明,采用LIBSVM对波形特征进行分类的方法可以较好地识别天然地震、爆破与塌陷。     

考虑多因素衰减的陆域大容量气枪震源子波模拟及其影响要素分析

建立针对大容量气枪震源的气泡振荡方程及压力子波方程,引入多个对模拟结果具有重要影响的修正因子,包括基于开口的热力学模型、枪口节流作用、蒸发冷凝、枪体影响、气体释放率等来改善传统的单枪压力子波计算方法。利用模型及与水库实测的子波比对结果,分析各修正因素对子波模拟的影响,通过改进的单枪信号进一步计算大容量枪阵的压力子波。对比改进的模拟方法预测的子波波形与实测信号,结果显示,改进的模型比原有模型能更好地模拟单枪和枪阵的震源子波。最后,分析了模型产生模拟误差的原因。     

半监督离散势理论在遥感影像变化检测中的应用

随着遥感技术的发展,遥感影像变化检测作为一种有效的技术手段,在环境监测、灾害救援等领域发挥了重要作用。然而地物复杂、标记困难等问题导致有效的变化检测存在一定的困难。本文提出了一种基于半监督离散势理论的遥感影像变化检测方法。该方法首先采用一种新的标记样本点的方法得到训练集,然后利用KNN方法构造复杂网络,最后对复杂网络中经典Wu-Huberman算法进行改进并划分网络。所得到的两个社团结构恰好对应了变化部分和不变部分。试验结果表明,基于半监督离散势理论的变化检测方法具有良好的变化检测性能。     

一种利用级联小波变换的ICES at-GLAS 波形去噪方法

波形去噪是大光斑星载激光雷达数据处理和应用结果可靠性的重要保障。针对ICESat-GLAS回波波形中的噪声问题,构建一种自适应阈值的级联离散小波变换的方法,可实现对地球科学激光测高系统(GLAS)回波信号的去噪处理,该方法既能够使高频信号得到再分解,又降低小波包变换去噪的复杂度。通过与传统的小波噪声阈值去噪等方法的对比分析,可以发现:在同样的小波分解层次下,文中构建的方法要优于传统的小波噪声阈值法,有助于ICESat-GLAS大光斑激光雷达波形数据去噪处理。     

基于双树复小波的变形监测数据去噪分析

将双树复小波引入到变形监测数据去噪中,从信号分解、去噪过程和去噪质量3个方面综合评价其可行性和有效性。理论分析和算例表明,信噪分离的质量会对阈值估计、阈值去噪和信号重构产生较大影响,信噪分离较好的信号能在一定程度上削弱阈值函数存在的缺陷;双树复小波的分解效果优于传统离散小波,能较好地表现出细节部分的频率信息,使变形信号的周期性变化特征更为明显,可以应用于变形监测数据分析。     

系泊方柱在畸形波与波群伴生波浪作用下运动响应试验研究

畸形波与波群伴生波浪作用于系泊浮体,和常规随机波浪作用比较,运动响应时频域特征均将发生显著变化。基于物理模型试验,采用小波方法计算伴生波浪和常规随机波浪作用下系泊浮体运动响应的时频域特征变化及波群因子与浮体运动响应时频域特征的定量关系。结果表明:伴生波浪作用下浮体运动响应显著大于常规随机波浪的作用结果,且波群因子G A对浮体运动响应时频域特征有显著影响;伴生波浪作用下浮体纵荡运动的广义能量谱E(t)统计特征值E max(t)、E 1/10(t)、E 1/3(t)、E average(t)均明显大于相同波谱下常规随机波浪的结果,且随着波群因子G A增大显著增大;伴生波浪作用下各运动响应能量集中度δE显著大于常规随机波浪作用结果,且能量集中时域分布范围参数ΔT E以纵荡运动分量最为显著。