多光谱激光雷达小波去噪效果评价体系

针对基于小波理论的多光谱激光雷达消噪信号,从能量、图形、统计多角度出发,提出了由信噪比、平滑度等6项指标组成的小波消噪效果评价体系。实验证明,该体系可以为多光谱激光雷达消噪信号提供更加全面客观的效果评价,为不同信号噪声去除方法的选择提供更加可靠的依据,同时也有利于对不同算法进行有针对性的改进。     

时间尺度的分域递推模型

建立时间尺度是时间测量的目的之一．实时原子时则要求对时间尺度进行必要的预测．小波分析是近年来迅速发展起来的一门学科,它可以对信号在不同的分辨率下进行分析,凡是传统的Fourier分析可以应用的地方,小波分析都可以得到应用．基于小波分析建立了一种时间尺度分域递推模型,这种方法既不同于ARMA（p,q）模型,又有别于卡尔曼滤波方法．ARMA模型要求过程是平稳随机的,而卡尔曼滤波方法虽然不要求过程是平稳的,但它预测的精度有限．分城递推模型将信号在不同的频率尺度进行正交分解,在各个尺度上对小波变换系数进行建模．最后根据陕西天文台守时实验室的实测数据,验证了分域递推模型,ARMA模型一步预测误差10ns,而分域递推模型五步预测误差平均为4．5ns．结果表明这种方法简单而切实可行,分域递推模型的预测精度优于其它方法．     

广东汕尾近40年以来气温的变化特征

根据汕尾地区汕尾、海丰、陆丰站1960—1999年的气温序列资料,采用线性趋势、累积距平、小波分析以及Mann-Kendall突变检验等方法对汕尾地区气温变化特征进行了分析,结果表明：40年来汕尾地区存在暖-冷-暖3个气候变化阶段。年季平均气温均呈上升趋势,尤其在1980年代中期以后升温更为明显;四季升温率以冬季最为显著。在不同冷、暖阶段,冷、暖年（季）出现的年数差异很大,其中异常冷年均出现在1980年前,异常暖年均出现在1990年后。年平均最高气温与最低气温同年平均气温一样均呈升高趋势。但不同站点的气温变化仍有一定差异。年平均气温汕尾站存在2—3a、6—7a、准12a周期,海丰站存在准7a与14—16a周期,陆丰存在准1．5a、准2．5a、5—7a、准16a周期,MK检验发现汕尾平均气温在1998年发生突变,其他两站的突变发生在1997年。     

采矿区地层移动GPS动态监测数据的小波分析

地下煤炭资源的开采会引起岩层和地表移动。为研究开采引起的地形变规律，用小波理论对兖煤集团东滩煤矿的GPS动态变形监测资料进行多尺度一维分解、阈值选择和自动消噪等分析，提取了变形的主要因素，说明了小波分析的有效性和可行性。     

激光云高仪消光系数区分北京地区晴空与雾霾初步研究

针对目前气象观测上主要利用水平能见度和相对湿度间接判定雾霾,没有直接判定雾霾的算法,提出了依据激光云高仪消光系数区分晴空与雾霾的消光系数高度阈值法。采用数理统计方法分析了2011年12月~2012年6月中国气象局气象探测中心云自动化观测考核(北京)中的CYY-2型激光雷达测云仪的垂直路径消光系数数据。分晴空、雾、霾三种不同的天气现象选取了大量数据样本参与统计分析,得到了两个阈值:消光系数阈值0.2(1/km)、高度阈值100米。重新选取了大量数据样本对阈值的合理性进行了验证,结果显示运用这两个阈值能够区分晴空与雾霾天气现象。研究结果表明,在水平能见度与相对湿度未知的情况下,运用激光云高仪消光系数数据,采用消光系数高度阈值法能够有效地区分晴空与雾霾。     

利用小波变换提取川滇地区流动重力异常特征 ——以2014年鲁甸MS6.5、景谷MS6.6地震为例

首先介绍小波变换的基本原理,分析影响小波多分辨率分解效果的因素,提出选择coif5小波基函数、交叉验证确定分解阶次的小波多尺度分解方法;然后在模型实验中利用该方法对模型局部和区域异常实现有效分离,并结合径向对数功率谱方法对分解重构异常进行定性、半定量分析;最后对川滇地区201309~201404期流动重力差分动态变化异常进行多尺度分解。在分解得到的D4~D6异常、重构的局部和区域异常中,2014年鲁甸MS6.5和景谷MS6.6地震主震位置均存在明显的异常变化特征。结合地质构造背景信息对该异常特征进行分析解释。     

珠江磨刀门河口潮波振幅梯度与上下游动力边界的关系异变研究

强人类活动目前已经成为河口演变的主要动力。阐明流量驱动下河控型河口潮波传播演变过程及机制,对河口治理及人类活动的影响评价具有重要指导意义。以珠江磨刀门河口为例,研究了径潮动力阶段性演变特征。采用流量驱动的R_TIDE数据驱动模型探究了该区潮波振幅梯度和上下游动力边界(即上游流量和口门振幅)关系的变化规律。结果表明,在强人类活动影响下,各潮位站M₂分潮振幅明显上升(三灶站除外),且具有季节性差异和阶段性变化,灯笼山-马口河段的M₂分潮振幅沿程平均增大约0.07 m,河段潮波振幅梯度平均增大约4.61×10^–6 m^–1。研究潮波振幅梯度与上下游动力边界的阈值的关系表明,阈值效应主要出现在甘竹-马口河段。在强人类活动影响下,潮波振幅梯度阈值增大,相应的流量阈值增大,而振幅阈值基本不变。在达到振幅阈值之前,由于底床摩擦效应,大潮振幅衰减效应大于小潮,而在超过振幅阈值后,地形辐聚效应成为影响潮波振幅梯度变化的主要因素,大潮振幅衰减效应小于小潮。阈值的变化主要与流量、地形、摩擦等多因子耦合作用有关,当地形辐聚效应和底床摩擦效应达到平衡时,潮波振幅梯度与上下游动力边界之间则出现阈值效应。该现象的发现可为河口海岸防灾减灾和水资源管理等实际问题提供重要理论支撑。     

误差量测与杂波环境对水下目标跟踪的影响分析

在水下特殊的环境中,大误差量测与强杂波环境会对目标跟踪有显著的影响。量测误差越大,则预测门限区域越大,杂波密度越高,那么轨迹更易于与杂波关联,进而降低正确量测的权重,滤波精度因此下降。文中依据量测误差模型与杂波模型,建立了误差量测与杂波对水下目标跟踪的影响模型。依据该模型可定量分析量测误差与杂波对目标跟踪的影响,可为目标跟踪滤波器提高抗杂波能力或者提高滤波精度提供理论依据。     

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。