Spatio‐temporal variability of the isotopic input signal in a partly forested catchment: Implications for hydrograph separation     

Carles Cayuela  Jrme Latron  Josie Geris  Pilar Llorens 《水文研究》2019,33(1):36-46

The isotopic composition of precipitation (D and ¹⁸O) has been widely used as an input signal in water tracer studies. Whereas much recent effort has been put into developing methodologies to improve our understanding and modelling of hydrological processes (e.g., transit‐time distributions or young water fractions), less attention has been paid to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation, used as input signal in these studies. Here, we investigated the uncertainty in isotope‐based hydrograph separation due to the spatio‐temporal variability of the isotopic composition of precipitation. The study was carried out in a Mediterranean headwater catchment (0.56 km²). Rainfall and throughfall samples were collected at three locations across this relatively small catchment, and stream water samples were collected at the outlet. Results showed that throughout an event, the spatial variability of the input signal had a higher impact on hydrograph separation results than its temporal variability. However, differences in isotope‐based hydrograph separation determined preevent water due to the spatio‐temporal variability were different between events and ranged between 1 and 14%. Based on catchment‐scale isoscapes, the most representative sampling location could also be identified. This study confirms that even in small headwater catchments, spatio‐temporal variability can be significant. Therefore, it is important to characterize this variability and identify the best sampling strategy to reduce the uncertainty in our understanding of catchment hydrological processes.  相似文献   

基于GPS新型L5信号的地表雪深反演研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄良珂  周威  刘立龙  陈军  王浩宇 《测绘通报》2019,(7):1-5,11

利用GPS多路径反射信号测量地表雪深具有全天候和高时空分辨率的特点，因此其可作为一种代替气象站监测雪深的新手段。然而，先前大多数研究仅使用了GPS L1和L2C波段信噪比数据探测积雪深度。为验证新型的L5信号在雪深反演方面的优越性，本文阐述了GPS-R技术反演雪深的原理，利用Lomb-Scargle周期图法所处理的受积雪表层影响的信噪比数据计算了频谱振幅强度，通过获取频谱特征值与天线高度的关系求解雪深值，最后分别与L1反演结果和实测雪深数据进行了对比。试验结果表明：与现有的GPS-R测量雪深结果相比，利用新型的L5反射信号反演地表雪深的精度更佳；采用GPS-R技术探测雪深对把握测站区域内的雪深变化情况和淡水资源储量具有重要价值。  相似文献   

利用滨海地下水系统对双频潮汐的响应识别含水层压力传导系数     

代希勤  阳玲  张铭  王同科  赵志学  郝永红 《水文》2021,41(1):66-72

含水层的压力传导系数是地下水溶质运移及扩散的重要参数,通常压力传导系数由抽水试验确定,即通过抽水给地下水系统一个扰动,然后监测地下水水位的响应,进而计算压力传导系数。对滨海地区含水层来说,潮汐波动就是天然的抽(注)水试验。潮汐由不同频率的分潮构成,前两项主频潮汐基本可代表潮汐主要特征。利用地下水水位对潮汐的响应,识别含水层压力传导系数。在推导出地下水对双频潮汐响应的解析解的基础上,提出了潮汐信号衰减法识别压力传导系数,并做了敏感性分析。通过对数值解叠加高斯噪音信号进行参数估算,证明该方法估算压力传导系数具有较高的可靠性和实用性。  相似文献   

基于脑电信号评价情绪状态及听觉激励对改善情绪的研究     

王慧  邱义波  骆永乐 《南京气象学院学报》2019,11(2):158-164

如何从脑活动数据中发现具有生物学意义的知识及规律,正成为当今神经信息学理论与实践研究的热点与难点.基于脑电的情绪识别和情绪及其脑机制的关联研究已经成为神经工程和生物医学工程领域的热门课题.本研究基于脑电信号评价情绪状态,尝试借助脑电耳机来监测"毫无头绪"的脑电波,重点开展了听觉激励对改善焦虑情绪状态的实验研究.借助特定中国古风纯音乐产生听觉信号激励,激发出被试者平静放松的情绪状态,从而改善焦虑,发现音乐和情绪之间可能存在的关系.将来在BCI技术研究的基础之上,情绪识别可以进一步满足患有特定疾病（ALS症、脑瘫、脑干中风、脊髓损伤等）的患者人群的某些更高级的需求,即通过脑电分析出其对事物的喜好度,比如音乐的选择,从而设计出更加友善和智能的BCI系统,在医疗康复领域具有很好的应用前景.  相似文献   

面向带电作业的手臂末端输出力评估方法     

林子  熊鹏文  何孔飞  张发辉 《南京气象学院学报》2019,11(2):186-191

为了解决带电作业时手臂末端输出力的准确控制,提出一种基于表面肌电信号（sEMG信号）和支持向量机回归（SVR）实现对手臂末端施力的评估方法.通过手握机械手臂末端的手柄,做往复推拉运动,记录此时手柄处的力传感器的数据F,同时利用3组肌电信号传感器同步采集手臂的肌电信号.将肌电信号提取特征后,与力F组合成样本集合S,在样本集合中随机抽取50%的样本数据作为训练集,分别训练BP神经网络、GRNN神经网络以及SVR神经网络.最后用训练好的神经网络对整个样本集中的力F进行预测,并用均方根误差和相关系数评估模型的预测效果.结果显示,SVR神经网络的预测效果较好,其均方根误差为3.074 0,相关系数为0.951 7.  相似文献   

一种CORS站高程序列噪声识别算法     

吉长东  吕广涵  张恒璟  崔东东 《测绘科学》2021,46(3):8-16

针对能量密度谱判断噪声与信号主导模态分界点性能不稳定的问题,该文提出基于夹角余弦的分界点判断方法。该方法首先利用EEMD对CORS站高程数据进行分解,其次计算原始信号与各阶模态分量的夹角余弦值,最后根据夹角余弦值的首次逆向转折位置判定噪声主导模态和信号主导模态的分界点。以4个CORS基准站近20年原始高程时间序列信号为研究对象,对噪声与信号模态分量分界点进行判定,实验结果表明采用基于夹角余弦的判定方法可以一次判断出噪声和信号模态分量的分界点。该方法应用到CORS站高程信号与噪声序列的识别中性能更加稳定。  相似文献   

时间域拉东变换的实现及其改进     

王跃  许庆国 《物探与化探》2011,35(6):860-864

介绍了时间域拉东正反变换的基本原理及该项技术在地震数据处理中的应用。以Ng和Perz的算法为基础,以开发地震勘探处理与解释系统为实例,解决了实验中遇到的拉东正变换时收敛精度、反变换数据无损还原和截断信号引起的能量扩散、低信噪比情况下的滤波等问题,进一步研究了改进算法在其他地形下应用问题。  相似文献   

磁异常三维解析信号所揭示的中国东部及邻近海域岩浆岩特征     

张少武  李春峰 《物探与化探》2011,35(3):290-297

根据中国东部及邻近海域总磁异常计算的三维解析信号振幅值比总磁异常,能精确地刻画磁源体的位置、深度和边界。结果显示在中国东部地区不同构造块体内的岩浆岩深度差异很大,华北块体的磁异常解析信号振幅值较高、尺度大,磁源体埋深达10 km左右或更深,反映了这个古老克拉通块体的中—下地壳内部较为强烈的岩浆活动过程与活化。受构造抬升和岩浆上涌影响,苏鲁—大别造山带的岩浆岩体埋深则相对较浅,多小于5 km。中、下扬子块体的岩浆岩体的埋深也普遍较大,但是岩浆活动微弱,解析信号振幅值很低。受晚中生代古太平洋俯冲的影响,华南块体及其东北海域分布比较孤立的岩浆岩体,其深度大都小于5 km。在东海,受新生代张裂作用的影响,岩浆岩体的深度与基底隆起或沉降呈明显对应关系。琉球群岛对应平静的磁异常并显示较深的岩浆岩体分布,表明琉球群岛不是菲律宾海板块俯冲形成的火山弧而可能是由俯冲增生楔物质和部分从欧亚大陆分离出来的块体构成,其西侧的岩浆岩带才是真正的火山弧。  相似文献   

储集层测井信号的非线性混沌特性     

聂春燕  王祝文  李泽  崔炳民 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(1):305-309,315

对测井信号的特征提取采用非线性分析方法。利用非平稳信号分析方法——游程检验法,分析松辽盆地某井储集层测井数据的非平稳特性;在此基础上,采用非线性混沌方法对测井数据进行最大Lyapunov指数提取。结果表明:储集层测井序列具有非平稳特性;最大的Lyapunov指数大于零,表明了储集层测井序列具有混沌特征。为此,储集层测井信息的提取可采用非线性混沌理论方法,以便更有效地描述测井信息特征。  相似文献   

减小离散误差的时频峰值滤波算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

林红波  李月  徐学纯  马海涛 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(2):572-578

提出减少时频峰值滤波分段点处阶跃误差的改进方法。经过研究时频峰值滤波在频率调制和时频平面峰值滤波时产生的离散误差以及尺度变换方式,发现分段点处阶跃误差与离散傅里叶变换的长度成反比,且与零点在尺度变换后产生的不确定值有关。提出基于定零点尺度变换的时频峰值滤波,在信号尺度变换时将零点变换到瞬时频率区间上的固定值,使各段时频峰值滤波零点偏移量一致,从而消除分段点处的阶跃误差。仿真实验和实际地震信号时频峰值滤波处理结果表明,改进的时频峰值滤波算法能够有效消减随机噪声,减少分段滤波在分段处的阶跃。  相似文献