0-1测试方法在降水混沌识别和分区研究中的应用

0-1测试方法是一种新的可直接作用于时间序列的二元混沌识别方法,通过对Chebyshev映射进行混沌检验,验证了其有效性.运用该方法对东北地区106个气象站1958~2011年逐月降水序列进行混沌识别,结果表明,东北地区逐月降水序列均表现出混沌特性.同时,均方位移随时间的渐进增长率K的空间插值结果具有明显的分区特征,即东部为高值区,北部和西部为次高区,中南部为低值区,其中内蒙古东北部和黑龙江西北部存在局部的K低值区,混沌分区特征与东北地区降水地域分布特征和变化类型吻合较好.研究表明,0-1测试方法具有反映数据序列的混沌程度的特性.     

0-1测试方法在吉林省降水混沌识别及分区中的应用

0-1混沌测试方法是一种可直接作用于时间序列的二元混沌识别方法,不需要相空间重构。首次将0-1测试方法引入到吉林省月降水序列混沌识别,对通过平稳性检验的29个气象站1958年-2011年月降水时间序列数据进行了混沌识别。结果表明各站月降水序列均表现出混沌特性,且渐近增长率K的空间插值结果具有明显的区间差异,全省可分为东部高值区、西部次高区、东南中值区和中部低值区。分区结果很好地反映了吉林省降水地域分布特征和变化类型,表明K值在一定程度上能够反映系统的混沌度,为降水系统的时空规律研究提供了新的途径和方法。     

0-1混沌测试算法中振幅对混沌序列的影响

0-1混沌测试法是根据线性增长率K(c)值是否趋近于1或0来判断离散数据混沌性的新方法。选取Verhulst种群模型生成的3类时间序列(弱混沌、完全混沌、4-周期)为研究对象,验证了0-1测试法的有效性,对0-1测试算法中振幅α作了进一步探讨。结果表明:弱混沌序列K(c)值对振幅α最敏感,其次分别是强混沌序列和周期序列,K(c)值随振幅α变化的快慢可以反映序列的混沌程度。     

九江年降水时间序列的混沌特性

针对近百年来九江年降水时间序列资料，应用分形理论，探讨了不同嵌入相空间下时间序列关联维的变化规律。计算得到了其饱和关联维数ｄ＝５．０８，最低嵌入维ｍ＝９以及Ｋｏｌｏｍｏｇｏｒｏｖ熵ｋ＝０．４５２。结果表明，九江年降水时间序列是一混沌序列。从而，为进一步建立年降水预测预报模型奠定了基础。     

基于0-1测试方法的含噪声降雨-径流时间序列混沌特征分析

运用0-1测试方法识别降雨-径流时间序列混沌特性,并探讨噪声对该方法的影响.该方法直接应用于时间序列不需要相空间重构,通过量化渐进增长率K(c),以其中值是否接近于0或1来识别时间序列的混沌特性.以云南省红河流域大东勇水文站10年的日降雨量和日径流量观测时间序列为例,运用小波去噪法对原始时间序列进行去噪,然后利用0-1测试方法中回归方法和关联方法分别量化渐进增长率K(c),从而进行混沌特性的识别和判定,并分析噪声对混沌特性的影响.结果表明,0-1测试方法简单有效地验证了该降雨-径流时间序列去噪前后均存在混沌特性,且关联方法获得的混沌特性比回归方法显著;该方法具有较高的抗噪声干扰能力,且关联方法受噪声影响比回归方法小.     

近48年贵州暴雨日数及降水总量的变化特征研究

 利用贵州81个台站1963—2010年的逐日降水资料,采用一元线性回归、五年滑动平均、EOF分解、相关分析、Morlet小波变换对贵州48年暴雨日数及降水量进行统计分析,并对二者不同的变化趋势作了对比分析.结果表明：①暴雨日数与年总降水量关系密切,暴雨日数与年降水总量在2—4年上震荡周期明显,二者在此时间尺度上具有很好的凝聚共振关系,降水总量的变化略落后于暴雨日数的变化;②暴雨日数及降水量在空间上均具有由南向北递减的特征,暴雨日数81个测站中有48个站的暴雨日数是增加的,而81个测站中有77个站的年降水总量降水趋势是减少的,二者在黔西南、遵义、毕节及黔南有较一致的减少趋势,而在其余地方二者为相反的变化趋势,且二者的前三模态空间分布上具有较一致的变化特征;③暴雨日数及降水量均具有多尺度变化特征,在月季尺度上,暴雨及降水量主要出现在5—9月,且各月变化幅度较大;在年代际尺度上,近48年贵州暴雨日数呈现一定的增加趋势,但是未通过显著性检验,而降水总量呈明显的下降趋势,通过了0.05的显著性检验.     

混沌SVPWM策略及频谱特性分析

基于混沌理论,提出了一种新型的空间电压矢量脉宽调制策略——CSVPWM．与开关频率固定的常规SVPWM不同,CSVPWM的开关频率按混沌映射的规律变化,从而使逆变器输出波形的谐波连续均匀分布在较宽的频带范围内,谐波峰值大为减小．对由CSVPWM电压型逆变器供电的感应电动机的仿真结果表明,电动机运行特性与常规SVPWM供电情形下相仿,同时幅值较大的电流、电压谐波能得到有效抑制．文中方法为减小由谐波引起的电磁噪声提供了一条可能的途径．     

一种求解0-1背包问题的整数混沌粒子群优化算法

针对0-1背包问题(0-1KP)的特点,以经典的速度-位移模型为基础整数编码各粒子,以混沌序列指导全局搜索,以排列的改变描述粒子的飞行.更新粒子的位置,进而提出用于求解0-1KP的整数混沌粒子群优化(ICPSO)算法.该算法由于背包容量的限制,融入到编码和粒子飞行中,因而不会在进化中产生无效的粒子,从而提高了算法的求解效率.实验结果表明:ICPSO算法简明、有效,较典型遗传算法,及粒子群算法具有更好的收敛性能和求解速度.     

冲击地压的混沌特性及动力模型研究

运用混沌理论研究了冲击地压的特性，通过震级数据的Lyapunov指数和Kolmogorov容量维分析，得出冲击地压具有混沌特性的结论并描述了其动力模型的最少参数。应用动力反演方法，建立了冲击地压的动力学方程组，为冲击地压的预测预报奠定了基础。     

汽车悬架混沌特性的仿真研究

研究具有滞后非线性的单自由度汽车悬架在路面随机激励作用下发生混沌运动的可能性,利用Melnikov方法给出发生混沌运动的临界条件,讨论非线性度系数k2和非线性刚度系数c1、c2等各参数对系统出现混沌的影响,进行数值仿真,给出时间历程曲线、自功率谱密度图形、Poincare截面等,并计算最大Lyapunov指数和关联维数,研究结果表明,汽车悬架振动信号能够进入混沌状态,为进行汽车悬架振动信号的混沌特征参数计算和对汽车悬架隔振性能进行混沌评价提供了理论依据.     

贵州省重点保护植物地理分布的聚类分析

对贵州省重点保护植物的地理分布进行聚类分析,将各种重点保护植物在贵州9个地区分布的有或无作为二元性状,选用Jaccard系数表征各地区间物种组成的相似性,用非加权组对平均法进行聚类。结果表明:重点保护植物分布在省内相邻地区联系紧密;南北、东西地区重点保护植物分布差异明显;重点保护植物分布与省外地区有南北交错渗透现象。     

贵州地表水资源主要特征分析

贵州省面积约2／3以上分布着碳酸盐类岩层，广泛发育着各种类型的岩溶地貌，由于地下岩溶管道发育，从而形成了我省较为特殊的岩溶山区地表水资源的分布和变化规律。通过对地表水资源的年降水量、年径流量、年陆地蒸发量以及泥沙量、水质等主要特征值的统计分析与评价，阐述它们明显的地区差异、变化范围、时空变化及地表水质的污染情况等主要特征。     

安徽省降雨量的不均匀性分析

论述了安徽省降水量不均匀性的主要表现特征—区域分布不均、季节变化明显和年际变化大；并对造成本省降水量不均匀性的原因，从地理位置、大气环流、地形等方面作了深入分析．     

基于质心分析的淮河流域降水时空分布特征

为定量表征淮河流域降水量非均匀性特征,建立年降水质心时间指标,以概化年内降水过程时间分布,从时域、空域、频域3个维度解析流域近55 a降水质心时间的总体格局与演变规律。结果表明:各典型站点近55a降水质心时间序列中全部存在28a的第一主周期;年降水质心时间序列突变年份多发生于1975—1989年,突变主要集中于淮河上中游地区;年降水质心时间序列多呈现不显著的增加趋势,说明流域大部分地区年降水集中期有微弱的后移倾向;年降水质心时间随纬度增加而呈现明显的后推趋势,流域南北地区年降水质心时间可相差20 d左右,经度变化对年降水质心时间没有明显影响;淮河流域暴雨与大雨质心时间普遍迟于其他等级年降水质心时间,流域年降水质心时间对暴雨、大雨较为敏感。     

重庆市土壤保持服务空间分布及影响因素分析

土壤保持服务能够削弱和改善土壤侵蚀,对其空间分布特征及影响因素进行分析,可提高土壤保持能力,减少区域水土流失。首先,基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)模型和生态系统服务和交易的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs, InVEST)模型估算研究区土壤侵蚀量;其次,选用精度更高的土壤侵蚀估算模型评价研究区土壤保持服务;最后,采用多元线性回归、地理探测器等方法探讨影响研究区土壤保持服务空间分布的主要因素。结果表明：RUSLE模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为201.02 t/(km²?a),精度较低,InVEST模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为33.11 t/(km²?a),精度较高;研究区土壤保持总量为13.01×10⁸ t,其中土壤保持能力较强的区域在研究区东北以及西南方向,而研究区西部、中部和东南部土壤保持能力较弱;影响土壤保持服务的气候...     

黄土高原地区降水的空间分布

采用8种空间捕值方法对黄土高原地区降水量的空间分布进行模拟.经验证发现:年均降水量用全局多项式插值方法最佳,7月的降水量和6-9月降水量占年降水量的百分比则用局部多项式插值方法最好.由空间插值结果得出:黄土高原地区年均降水量的区域分布不均匀,由东南部的700 mm左右向两北逐渐减少至120 mm左右,多年降水量等值线呈东北-西南走向;6-9月降水量占年降水量的百分比基本上由南向北逐渐增大;7月的降水最也南东南向两北逐渐减少,由东南部的150 mm左右向西北逐渐减少至不到40 mm.     

天津地区大气降水中氢氧稳定同位素特征及影响因素研究

依据国际原子能机构(IAEA)提供的天津地区1988~2001月降雨和同位素资料,分析了该地区大气降水的稳定同位素的组成和变化以及主要影响因素.天津大气降水线与我国东部季风区的局地大气降水线方程较为接近.大气降水同位素组成变化中的温度和降水效应较小,主要受季风以及季节水汽来源不同的影响,有显著的季节效应.