Wavelet analysis and nonparametric test for climate change in Tarim River Basin of Xinjiang during 1959–2006

Using wavelet analysis, regression analysis and the Mann-Kendall test, this paper analyzed time-series (1959–2006) weather data from 23 meteorological stations in an attempt to characterize the climate change in the Tarim River Basin of Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. Major findings are as follows: 1) In the 48-year study period, average annual temperature, annual precipitation and average annual relative humidity all presented nonlinear trends. 2) At the 16-year time scale, all three climate indices unanimously showed a rather flat before 1964 and a detectable pickup thereafter. At the 8-year time scale, an S-shaped nonlinear and uprising trend was revealed with slight fluctuations in the entire process for all three indices. Incidentally, they all showed similar pattern of a slight increase before 1980 and a noticeable up-swing afterwards. The 4-year time scale provided a highly fluctuating pattern of periodical oscillations and spiral increases. 3) Average annual relative humidity presented a negative correlation with average annual temperature and a positive correlation with annual precipitation at each time scale, which revealed a close dynamic relationship among them at the confidence level of 0.001. 4) The Mann-Kendall test at the 0.05 confidence level demonstrated that the climate warming trend, as represented by the rising average annual temperature, was remarkable, but the climate wetting trend, as indicated by the rising annual precipitation and average annual relative humidity, was not obvious.     

达州市气候变化的特征分析

基于达县测站1961-2007年的地面常规观测资料,主要采用小波分析,结合趋势分析、功率谱分析等方法分析了达州市47年来近地表气温、降水随时间的变化特征.结果表明,达州市近50年来冬季(年平均)地表气温变暖幅度约为0.9℃(0.4℃),增温速率接近0.18℃/10a(0.08℃/10a),低于全球的升温幅度.利用小波分析方法研究冬季气温的周期性发现,达州市的冬季气温存在着明显的8年和50年以上的特征时间尺度和周期性振荡.通过对降水的趋势分析发现,夏季降水的增加幅度比年均显著.小波分析方法结果显示达州市的夏季降水同样存在50年以上的特征时间尺度,但在小尺度上20世纪70年代末前后存在不同的变化特征.     

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郯庐断裂带苏皖段重力变化的多尺度分解与构造活动分析

基于多期绝对重力与相对重力联测资料,获取不同时空尺度的郯庐断裂带苏皖段及周边地区重力场动态变化,采用小波多尺度分解方法计算不同深度的重力变化,结合区域地质构造,从深度层次的横向变化与时间尺度的纵向变化2个方面进行分析。结果表明,研究区重力变化主要由中、上地壳密度变化或断裂构造活动引起。沿郯庐断裂带苏皖段走向断裂活动分布不均,受周边深大断裂带交切作用的影响表现出明显的分段活动特征。淮阴-响水口断裂、滁河断裂等深大活动断裂带构造活动对局部重力变化具有一定的控制作用,沿断裂带走向分布有明显的重力变化梯度带;郯庐断裂带郯城-泗县段、大别山构造带霍山-六安及江苏溧阳-镇江地区在小波细节动态变化中存在重力变化梯度带异常区,但强度不高,考虑到多条深大断裂交切于此,后期需要重点关注。     

改进的小波阈值函数对变形监测数据的去噪研究

基于小波分析中传统的阈值函数,结合其他学者提出的小波阈值函数,提出一种改进的小波阈值函数,并将其应用于变形监测数据的去噪处理。理论分析和算例表明,新的小波阈值去噪函数能够有效去除噪声。     

地下水位对定点形变观测干扰的抽水实验

抽水所造成的地下水位的变化会即时在局部范围内造成地表的形变，干扰定点地壳形变观测。在蓟县地震台进行的抽水实验表明：这种干扰的幅度与抽水水井到形变监测仪器的距离有关，也和抽水水井水位的最大降深有关。根据实验数据得到了抽水对定点形变观测的影响范围的经验公式。     

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青藏高原东南缘现今地壳形变与多尺度应变率场特征

利用青藏高原东南缘1999~2007年与2011~2017年高精度GNSS监测资料,充分顾及GNSS测站非均匀分布的特性,构建青藏高原东南缘地壳形变多尺度球面小波模型,定量分析汶川强震前后该区域地壳形变与不同空间尺度下地壳应变率场变化特征。研究结果表明,汶川强震前后研究区整体地壳运动具有一定继承性发展特征,均在龙门山、安宁河、则木河与小江断裂处形成明显的速度差异梯度带,且高应变率值也主要聚集在上述主干断裂及附近区域;汶川强震后,研究区域整体地壳运动速率量值,特别是龙门山断裂带西北侧地壳运动速度量值显著增大,羌塘、巴颜喀拉与川滇地块也呈现出加速向南东运移并推动华南块体的趋势。不同尺度下的应变率场反映出不同空间范围下区域应变积累特征,青藏高原东南缘区域在尺度因子q=7时的计算结果是合理的（合理的最大尺度因子）;当尺度因子q=6时,能较好地揭示出区域整体构造活动特性,即清晰地揭示出汶川强震后龙门山断裂处呈现出的显著主压应变、面压缩与最大剪应变率高值特征;当尺度因子q=3~7时（最佳组合尺度因子）,可较好地综合揭示出区域地壳大尺度（整体）形变与局部形变特征。汶川强震后,研究区域主干断裂带,特别是震中及其附近区域地震活动性显著增强。     

面向流媒体传输的空间数据变化累积模型

将流媒体技术引入到以矢量数据为主的网络GIS传输中,其关键是建立逐级精细化的多层次表达模型,并在服务器端数据预组织上建立线性索引结构。本研究针对该目标建立一种矢量数据多重表达的新模型,即变化累积模型,认为尺度空间中从粗到细的数据表达过程是一些"变化"的累积,"变化"表现为两个连续尺度表达间的差别,通过"变化"元素的逐渐增加或减少来实现渐进传输。基于该模型对面状数据渐进式传输进行研究,将多边形分级剖分为一系列凸壳或外接矩形的基础上建立变化累积模型,通过剖分元素的组合完成渐进式流媒体传输。     

基于小波分析的光照电站边坡位移变形监测研究

光照电站是北盘江上大型水利枢纽,为确保安全施工和运营,采用智能型全站仪TCA2003对大坝两岸边坡进行位移变形监测。由于监测结果中包含测量仪器、测量条件和测量过程误差,利用db3小波和db6小波进行去噪处理,获取更具真实性和稳定性的数据。通过对比分析,db6小波去噪效果比db3小波好,调用函数提取db6小波分解前后的高频系数,可以判断出噪声主要集中在高频中前两层。