近地面大气电场数据EMD方法分析

将经验模态分解(EMD)方法应用于2009年夏季近地面大气电场资料的分析,分解出雷暴和晴天天气大气电场的不同时间尺度变化分量,并提取两类天气状态下的大气电场振荡特征进行对比.结果表明:EMD方法适合应用于近地面大气电场资料的分析,雷暴天气大气电场以晴天天气大气电场作为背景场,包含了周期振荡平稳的晴天天气成分;晴天天气大气电场能量集中于长周期振荡分量,而雷暴电场能量主要是集中于短周期振荡分量.发生雷暴前,IMF(本征模态函数)1分量的中心频率会出现明显跳跃或其对应幅度明显增大的现象.利用这些特征对随机选出的38次过程进行预报效果检验,得到预警的探测概率为84.2％.     

基于EMD和小波的GPS/BDS变形监测中的多路径误差削弱方法

针对GPS/BDS实时监测坐标序列中多路径误差的周日重复特性和高频随机噪声,分别采用EMD以及EMD与小波阈值去噪相结合的方法对现有坐标序列构建多路径时序模型,并通过恒星日滤波削弱后续坐标序列中具有强相关性的多路径误差。实测数据的处理结果表明,EMD可以很好地去除GPS/BDS实时监测序列中的高频随机噪声并削弱多路径误差的影响,提高实时监测精度50%左右,EMD和小波组合方法较单EMD效果稍好。     

The recognition of ocean red tide with hyper-spectral-image based on EMD

A new technique is introduced in this paper regarding red tide recognition with remotely sensed hyper-spectral images based on empirical mode decomposition （EMD）, from an artificial red tide experiment in the East China Sea in 2002. A set of characteristic parameters that describe absorbing crest and reflecting crest of the red tide and its recognition methods are put forward based on general pictre data, with which the spectral information of certain non-dominant alga species of a red tide occurrence is analyzed for establishing the foundation to estimate the species. Comparative experiments have proved that the method is effective. Meanwhile, the transitional area between red-tide zone and non-red-tide zone can be detected with the information of thickness of algae influence, with which a red tide can be forecast.     

基于经验模态分解去噪提高GPS定位精度

在GPS精密定位中,多路径效应等无法建模的误差严重影响着定位结果的精度。这类误差不能通过传统的建模方式进行处理,也不能通过数据组合进行消除,更不能作为参数进行估计。因此本文基于经验模态分解提出一种数据驱动的噪声消除策略,将坐标时间序列分解为许多不同频率组成的时间序列,根据需要重构原始时间序列。并采用了仿真实验和实测数据验证所提出方法的有效性,结果显示所提出的方法可以有效的消除多路径效应等无法建模误差的影响。     

基于EOF分析中西太平洋金枪鱼围网渔场的海洋环境

根据近10 a ECMWF的数值预报资料,主要分析了中西太平洋金枪鱼围网渔场四季和全年的海表温度、海面风场、有效波高的空间分布,利用经验正交方法(Empirical Orthogonal Function, EOF)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)分析了空间和时间变化特性。研究表明:海表温度、海面风场、有效波高的四季及全年时空分布有着显著的变化;海表温度的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为62.59%、10.98%和6.7%,具有0.5 a、1 a和3 a的周期变化;海面风场的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为40.29%、18.39%和9.36%,具有0.2~0.25 a、0.5 a和1 a的周期变化;有效波高的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为44.17%、17.35%和10.96%,具有0.2~0.3 a、0.5~1 a和1 a的周期变化。     

磴口县地表水与地下水时空变化特征及交互作用

为了揭示磴口县地表水及地下水的时空分布特征及其交互作用,将磴口县的17口实验井分为4组,结合EMD（Empirical Mode Decomposition）算法和协同克里金算法对地下水埋深进行时空特征分析,利用3S技术对磴口县的地表水与地下水进行空间叠加和趋势曲线拟合,从南北和东西方向分析了地表水和地下水的变化趋势特征。结果表明：（1）磴口县北部和西部地下水埋深在1990—2015年呈减少的趋势,中部和东南部呈增加的趋势;西南部存在地下水漏斗区域,经过治理,情况已经得到改善。（2）磴口县地表水域面积在1990—2015年变化不大,自西向东,先增加后降低,最后再升高,总体呈增多的趋势;从北往南,先增加后降低,最后再升高,整体分布也呈增加的趋势。（3）1990—2005年磴口县地下水补给的主要来源为黄河。     

基于RBF 神经网络的EMD 方法在海平面分析中的应用

采用径向基函数神经网络法延拓原始数据序列,有效抑制了EMD分解中出现的端点发散效应,从而实现准确的EMD分解。利用该方法对中国近海验潮站的月平均海平面资料进行处理,分解得到的内在模函数分量代表了海平面各种周期性变化。通过EMD分解得到的总体自适定趋势项为非线性变化,比以往趋势项提取方法更有优势,它反映了在资料长度内海平面的长期升降情况。数据序列越长,该方法所能分解出来的IMF成分越多,可分辨的频率越小。     

Optimal filtering high-resolution seismic reflection data using a weighted-mode empirical mode decomposition operator

Gas-hydrate related processes in deep-water marine settings exist on spatial scales that challenge conventional seismic reflection profiling to successfully image them. The conventional approach to acoustic identification of buried hydrates is to use advanced, cost-prohibitive survey techniques and highly customized software to define subsurface structure wherein compositional changes may be modeled and/or interpreted. This study adopts a different approach derived from recent theoretical advancements in signal processing. The method consists in optimal filtering high resolution, single-channel seismic reflection data using the Empirical Mode Decomposition (EMD). The time series is decomposed in sub-components and the noisy portions are suppressed adopting the technique that we referred as Weighted Mode(s) EMD. The optimal filtering greatly improves the resolution and fidelity of the seismic data set.High Resolution single channel seismic profiles, acquired over a carbonate\hydrates site in the northern Gulf of Mexico, manipulated in such way, show a complex, shallow subsurface, and suggest potential evidence for buried gas hydrates.     

一种确定分界IMF分量的改进EMD方法

针对经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)降噪过程中采用相关系数(p)准则确定分界本征模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量K值存在不准确性的问题，选用复合评价指标(T)，综合考虑曲线平滑度(r)与均方根误差(RMSE)2个指标值，提出一种改进的EMD降噪方法。利用9个模拟数据和2个陆态网基准站的实测GPS高程时间序列数据进行验证，结果表明，复合评价指标比单一的相关系数指标所确定的分界IMF分量K值更准确，能够更可靠地识别噪声与信号的分界点，使降噪效果更佳。     

基于HHT变换的汾渭地震带中强地震活动特征分析

利用HHT方法,对汾渭地震带1965-2011年度最大地震时间序列进行逐级分解,得到4个本征模态函数（IMF）项和一个趋势项.分析各IMF分量不同周期成分,结果显示,汾渭地震带地震活动存在比较稳定的周期,具有一定的时变性.1965年以来,在IMF1-IMF4的时间尺度上汾渭地震带Ms≥4.0地震有5个活跃期,M≥4.0地震存在3年和7年左右的活动周期,还存在16年、23年、44年左右的弱活动期.