基于RS及小波变换的滁州市景观特征尺度分析

研究以滁州市2007年Landsat TM遥感影像为数据源,分别应用Haar小波和Daubechies小波系中的Db2、Db4小波基,对样区的主要景观类型进行了特征尺度研究。研究结果表明,Haar小波和Db2小波基的二维小波分析均检测出滁州市主城区主要特征尺度存在5个像元150m处,而Db4小波基景观尺度检测效果较差,不适用于对基于遥感数据源的城市景观特征尺度的检测。     

多种神经网络在华北西部区域城市空气质量预测中的应用

据华北西部区域4个主要城市2003—2012年API日报数据和相应时段的地面气象要素数据,利用4种(BP、Elman、T-S模糊、小波)神经网络构建预测模型并预测相应城市大气环境质量.研究结果显示,4种模型在可靠性、预测精度方面均可满足应用要求可用于实际预测;具有动态反馈能力的Elman神经网络的预测精度以及泛用性要优于具静态馈能力的其他3种网络模型,说明动态神经网络更适用于城市大气环境质量预测.4种神经网络的决策权重大小及其排序虽各不相同,但体现出相似规律性,日最低气温、日均气压、前日API对输出数据的影响较大,说明逆温现象引发的持续性、区域性污染是该地区主要环境问题.     

基于EOF的浙江省降水变化时空分析研究

根据浙江省17个气象站点1959年-2010年逐日降水观测数据,采用z指数方法,并运用Morlet小波分析和Kriong空间插值法对浙江省近52年降水时空分布特征进行经验正交函数(EOF)方法对比分析.研究结果表明:从时间变化方面来看,1958年-2008年间的降水变化呈波动式下降趋势,减小趋势为0.643mm/a,年代际变化不大,年际变化幅度较大,且呈周期性变化,主周期约为12年,次周期为32年和3-4年;从空间变化方面来看,根据EOF分析,浙江省降水分布呈总体一致性,东南、西北近似对称.主体变化是由东南,东北沿海两个方向和西北向内陆递减,降水中心分布浙东南、浙东北和浙西南地区.     

某工业区夏季环境空气质量变化的小波分析

小波分析可以分解出时-频信号,因此适用于对时变信号的局部分析.基于此,小波分析已在包括环境科学等多个领域中得到广泛应用.运用Daubenchies小波,对某工业区2002年和2004年夏季环境空气中SO2浓度进行了分析.结果表明,引起该工业区2004年夏季SO2浓度上升的主导因素是大范围时空尺度环境空气质量的变化;而该工业区内部局地污染源的污染贡献率下降,表明其环境综合整治取得了成效.     

城市污泥堆肥过程中气温对堆体温度影响的模拟

在静态垛堆肥过程中,气温的变化会对堆体温度造成影响,这对堆肥过程中的堆体温度控制具有重要意义．但迄今为止,对此问题仍缺乏研究．本文引入小波分析方法对气温和堆体温度数据进行去噪和压缩处理,提取出气温波动引起的堆体温度波动信号,然后对气温波动信号和堆体温度波动信号进行分周期拟合,获得一一对应的振幅和相位差．结果表明,对于强制通风静态垛堆肥,气温波动对堆体下层（75cm）的影响最大,最大值为0．186℃,最小值为0．132℃,平均值为0．159℃;对中层（50cm）的影响最小,但随着堆肥进程的持续有增大的趋势;对上层（25cm）影响的最大值为0．105℃,最小值为0．065℃,平均值为0．085℃．从相位差上看,堆体中层（50cm）的相位差始终最大,在堆肥的降温期呈现明显减小的趋势;上层（25cm）的相位差随着堆肥进程的持续有明显增大的趋势;下层（75cm）的相位差在整个堆肥进程中呈缓慢升高的趋势．通过影响强度和相位差综合分析发现,堆体上层物料和下层物料在热量散失过程中可能存在两种不同的热交换机制,即上层物料以稳态热传导和自然对流为主,而下层物料则以非稳态热对流为主．     

近50年江苏省粮食产量变化的小波分析

粮食产量变化关系到国家和地区的粮食安全问题。以往对粮食产量变化的研究多集中在单时间尺度上,对多时间尺度的研究很少。以小波诊断技术为基础,对近50年江苏省粮食产量变化进行了多时间尺度的分析。研究结果表明：①近50多年江苏省粮食产量生产大致经历了5个阶段;②江苏省粮食产量变化具有明显的5年、13年和25年的特征时间尺度和相应的周期性变化特征;同时特征时间尺度有逐步增加的趋势,即江苏省的粮食产量变化渐趋稳定;③小波方差分析发现江苏省粮食产量变化具有13年和25年的主要周期,并以25年周期最为显著; ④综合三个时间尺度上小波系数的演变趋势发现,无论是大尺度还是小尺度上,在未来的一段时间内,江苏省都将进入新的一轮粮食减产时期。针对粮食产量变化的这一趋势,进行了原因分析,并提出相应的建议。     

基于小波包和改进纵横交叉法的风电预测模型

针对风电出力的随机性、季节性和波动性及一般方法预测精度不高的问题,采用改进纵横交叉(improved crisscross optimization, ICSO)算法,建立了一种基于小波包变换与改进纵横交叉算法优化Elman神经网络的风电预测模型。仿真结果表明:改进的纵横交叉算法不但克服了一般算法早熟收敛的缺陷,有效提高神经网络的泛化能力和预测精度,而且表现出良好的稳定性,适用于风电的预测。     

我国西南地区1960～2000年降水资源变化的时空特征

利用我国西南地区96个测站近40a的月降水量资料,采用主成分分析、旋转主成分分析、小波分析等方法对西南地区年降水资源变化的时空特征进行了分析。结果表明:近40a西南地区的西部高原地区降水资源呈增加趋势,而东部除重庆地区外,大部分地区降水资源减少。西南地区年降水资源空间特征复杂,存在南北和东西相反变化的差异,空间异常可分为8个异常区,即滇南区、川西高原区、滇黔交界区、四川盆地东部、四川盆地西部、滇西区、黔渝交界区和凉山区。西部高原地区年降水量都经历了多雨-少雨-多雨的过程,20世纪90年代降水量呈增加的趋势,四川盆地东部经历了少雨-多雨-少雨的过程,四川盆地西部和整个西南地区东南部的降水量整体都呈下降趋势。川西高原区、滇南区和滇黔交界区在整个时段存在显著的准14a周期,其他异常区的显著周期及其年代变化有较大差异。     

淮北平原太阳总辐射的估算及时空特征分析

利用合肥、固始辐射站太阳总辐射资料和淮北平原境内6个气象站气象观测资料,基于ngstrm模型推算出淮北平原1959~2015年太阳总辐射。应用线性倾向率和Kriging空间插值法分析地区57 a来太阳总辐射趋势变化及空间分布特征,综合采用累计距平、Mann-Kendall检验以及滑动T检验法以准确判断太阳总辐射突变年份,同时结合Morlet小波进行太阳总辐射的周期变化分析。结果表明：全年与四季,淮北平原太阳总辐射均呈现出北部辐射强,南部弱的分布差异,年太阳总辐射变化范围为 4 600~5 020 MJ·m-2,南北间年辐射平均差值为200~400 MJ·m-2;趋势与突变呈现东西分布差异,淮北平原西部太阳总辐射57 a来的减少趋势明显,均通过0.01水平的显著性检验,夏季辐射减少幅度最大。太阳总辐射的减少突变主要集中在平原西部于1980年前后发生,且突变均至少通过0.05水平的显著性检验;平原东部辐射变化幅度较小,只有夏季辐射呈显著减少趋势,其他时间段变化不显著,东部代表区域宿州在全年和四季均无突变发生;淮北平原全区存在29 a的第一主周期以及17 a的第二主周期,西部地区以27～30 a的长周期振荡为主,东部地区以9~17 a 中长周期振荡为主,西部周期振荡强度高于东部。总体淮北平原北部地区太阳总辐射资源丰富且稳定。分析表明,日照百分率的下降是导致太阳总辐射减少的主要气象因素,日照百分率还随着风速的降低而减少。 关键词： 太阳总辐射; 趋势系数; 突变点;小波分析;淮北平原     

突发性大气污染监测与预报技术集成移动平台

为应对突发性大气污染事故科学决策和规范处置的需要,在国家“863”课题“突发性大气污染事件模拟与风险控制技术”资助下,我国首个突发性大气污染监测与预报技术集成(IMF)移动平台研发成功.2010年7月5日至8月6日在北京市阳坊地区的综合外场实验表明, IMF移动平台从燃油燃烧事故监测至应急预案发布需时约5min.采用逐次偏差订正法,有效改进了气象预报场,实验中近地面黑碳预报最大浓度较合理.