海况延续性的分形特征及长期波高序列的R/S标度不变性     

李志强  陈子燊 《海洋预报》2004,21(2):44-51

在对分形理论进行概述的基础上，对海况延续性和长期波高序列的统计分形特性进行了分析。分析得出海况的平均延时与波高阈之间具有分形关系。长期波高序列的R／S分析表明长期波高序列不是相互独立的，而是具有“记忆性”和持久性，其Hurst指数明显大于通常的时间序列。最后探讨了波浪分形特性的波侯意义，并对其应用前景进行了展望。  相似文献   

一种引入Hurst指数的MEMS陀螺仪去噪模型     

龚云  信杰  南守琎 《大地测量与地球动力学》2022,42(5):457-461

针对MEMS陀螺仪随机漂移产生的误差,提出一种引入Hurst指数的自适应噪声完备集成经验模态分解(CEEMDAN)与自适应卡尔曼滤波(AKF)相结合的去噪模型。首先,通过CEEMDAN对陀螺仪原始信号进行分解,得到一系列频率由高到低的本征模态函数(IMF)和一个残差余量;然后,提出Hurst指数模态筛选机制,将IMF分量划分为噪声IMF、混合IMF和信息IMF;最后,使用自适应卡尔曼滤波器对混合模态分量进行滤波并重构信号。结果表明,CEEMDAN较EMD和EEMD具有更高的分解精度;使用AKF处理混合模态,通过Hurst指数筛选机制重构信号的信噪比相较于排列熵和相关系数法分别提升约12%、36%;使用Hurst指数筛选机制,AKF处理混合模态后重构信号的RMSE较小波阈值滤波降低约23%。  相似文献   

耦合恢复力的林区土地生态适宜性评价——以吉林省汪清县为例   总被引：5，自引：3，他引：2  

刘焱序  王仰麟  彭建  魏海  宋治清  张小飞 《地理学报》2015,70(3)

本研究试图将植被变化与恢复能力纳入林区土地生态适宜性评价中,从空间动态的角度对典型林业县土地生境进行生态适宜性评价;并综合应用人工神经网络、趋势分析与偏相关分析、R/S分析等手段,分别进行生境质量评价、植被变化与驱动分析、趋势可持续性判断。基于流域单元的评价结果良好展示了研究区土地生态适宜性分异,即自然生境本底条件较差、人类活动强度较大的低适宜区域,和有较好生态本底条件、可持续生态恢复能力的高适宜区域。在研究整体概念框架上,本研究提出将判定持续性的Hurst指数作为恢复力的空间表达手段,可以有效对具体区域林业管理进行实际应用;在具体方法上,研究所采用的SOFM神经网络聚类、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验等数理计量手段可以有效降低主观评价导致的不确定性。  相似文献   

青藏高原冷暖气候变化趋势的R/S分析及Hurst指数试验研究   总被引：24，自引：2，他引：22  

冯新灵  冯自立  罗隆诚  邱丽丽  刘鹏 《干旱区地理》2008,31(2):175-181

利用青藏高原1953-2002年77个气象台站的常规地面观测资料,选择不同类型变化趋势的部分台站。选取年平均气温(■)、年平均最低气温(min)、年平均最高气温(■max)、年极端最低气温(tmin)、年极端最高气温(Tmax)5项气候要素,运用R/S分析法研究并预测了青藏高原未来冷暖气候变化趋势,研究表明:青藏高原未来冷暖气候变化趋势与过去50年以来的变化有着很好的自相似性。今后青藏高原总体将继续变暖,用分形理论的原理,设计了一种Hurst指数试验。对青藏高原北部和南部的年平均气温、年平均最低气温进行了试验研究。结果表明:依据青藏高原北部和南部的区域平均气候倾向率,未来10年,■将升高0.2~0.4℃;min将升高0.3~0.5℃;min将升高0.7~0.8℃;■max将升高0.3~0.4℃;■max将升高0.4~0.6℃。其中年平均气温、年平均最低气温升高趋势的持续性很强,期间没有转折,没有冷暖变化的突变点。  相似文献   

An entropy-based investigation into the variability of precipitation   总被引：3，自引：0，他引：3  

Ashok K. Mishra  Mehmet zger  Vijay P. Singh 《Journal of Hydrology》2009,370(1-4):139-154

Employing the entropy concept spatial and temporal variability of precipitation time series were investigated for the State of Texas, USA. Marginal entropy was used to investigate the variability associated with monthly, seasonal and annual time series. Also, apportionment entropy and intensity entropy were used for investigating the intra-annual and decadal distributions of monthly and annual precipitation amounts and numbers of rainy days within a year and decade respectively. Finally, the Hurst exponent and the Mann–Kendall test were used to evaluate the long-term persistence and trend in the variability of precipitation. Distinct spatial patterns in annual series and different seasons were observed. The variability of precipitation amount as well as number of rainy days within a year increased from east to west of Texas. The results also indicated that highly disorderliness in the amount of precipitation and number of rainy days caused severe droughts during the 1950’s in whole of Texas.  相似文献   

地震地磁效应的分形布朗运动的性质及应用     

李美  卢军  苏小忠  冯志生 《地震学报》2009,31(6):650-659

重标极差分析法（R/S,rescaled range analysis method）,是研究分数布朗运动及自然现象的自仿射分形的有力工具之一,对于所有时间序列分析都有着广泛的用途．通过对天水台绝对地磁观测Z分量数据序列R/S分析,计算分段数据序列的Hurst指数H发现,昆仑山口西MS8.1地震和汶川MS8.0地震震前2—3个月,H值减小,分维数D增大,相关系数C为负值．这一动态变化表明,地震前数据序列由持久性序列发展为反持久性序列,观测数据的成分发生了改变．这与地壳内部应力变化和岩石破裂实验结果相符．所以,这一动态变化过程可以看作是强震前的一种前兆信号．   相似文献   

青藏高原至中国东部年雨日变化趋势的分形研究   总被引：24，自引：2，他引：22  

冯新灵  罗隆诚  邱丽丽  冯自立 《地理研究》2007,26(4):835-843

根据1951~2002年中国194台站的雨日资料,运用分形理论中R/S分析法的基本原理,设计了两项Hurst指数试验。研究并预测了中国5大区域年雨日的气候变化趋势。研究表明:中国5大区域未来年雨日变化趋势与过去50年来的变化有着很好的自相似性。两项Hurst指数试验结果表明中国今后年雨日将继续减少。依照5大区域的气候倾向率,未来10年青藏高原和川西高原平均每十年减少雨日3.7~3.8天;中国东部南方区和中国东部北方区平均每十年减少5.9~6.8天;四川盆地年雨日减少最多,平均每十年减少雨日12.3天。且期间雨日没有突变。  相似文献   

重标极差分析法在地铁变形监测中的应用     

臧妻斌  黄腾  郭献涛 《测绘科学》2015,40(2):84-87

为了科学、准确、及时地对地铁隧道结构进行监测分析,该文将重标极差分析法引入到地铁的变形监测中,并以南京地铁为例,对长时期垂直位移时序进行了R/S分析,研究地铁沉降监测点的变化趋势,并将R/S分析的预测结果与实际监测数据进行了对比,预测结果与实测数据具有一致性。结果表明:描述和刻画复杂非线性时序的R/S分析方法,能有效地对地铁变形时间序列数据进行预测分析。地铁变形时间序列数据的Hurst指数,不仅在时间上反映不同变形的趋势性及其强度,而且在空间上反映地铁不同部位的变形趋势特征。R/S分析方法适合变形监测项目的预报分析,在变形监测中具有一定的应用前景。  相似文献   

The Hurst phenomenon and fractional Gaussian noise made easy   总被引：1，自引：0，他引：1  

DEMETRIS KOUTSOYIANNIS 《水文科学杂志》2013,58(4):573-595

Abstract

The Hurst phenomenon, which characterizes hydrological and other geophysical time series, is formulated and studied in an easy manner in terms of the variance and autocorrelation of a stochastic process on multiple temporal scales. In addition, a simple explanation of the Hurst phenomenon based on the fluctuation of a hydrological process upon different temporal scales is presented. The stochastic process that was devised to represent the Hurst phenomenon, i.e. the fractional Gaussian noise, is also studied on the same grounds. Based on its studied properties, three simple and fast methods to generate fractional Gaussian noise, or good approximations of it, are proposed.  相似文献   

Dairy of forthcoming events     

《水文科学杂志》2013,58(1):142-150

Abstract

Due to its great importance, the availability of long flow records, contemporary as well as older, and the additional historical information of its behaviour, the Nile is an ideal test case for identifying and understanding hydrological behaviours, and for model development. Such behaviours include the long-term persistence, which historically has motivated the discovery of the Hurst phenomenon and has put into question classical statistical results and typical stochastic models. Based on the empirical evidence from the exploration of the Nile flows and on the theoretical insights provided by the principle of maximum entropy, a concept newly employed in hydrological stochastic modelling, an advanced yet simple stochastic methodology is developed. The approach is focused on the prediction of the Nile flow a month ahead, but the methodology is general and can be applied to any type of stochastic prediction. The stochastic methodology is also compared with deterministic approaches, specifically an analogue (local nonlinear chaotic) model and a connectionist (artificial neural network) model based on the same flow record. All models have good performance with the stochastic model outperforming in prediction skills and the analogue model in simplicity. In addition, the stochastic model has other elements of superiority such as the ability to provide long-term simulations and to improve understanding of natural behaviours.  相似文献