检索结果-南通市图书馆

一种基于重标极差方法的动力学结构突变检测新方法

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物理学报 2010年第11期59卷 8264-8271页

作者：何文平邓北胜吴琼张文成海英国家气候中心北京100081 兰州大学大气科学学院兰州730000 北京市气象局北京100089 国家卫星气象中心北京100081 南京邮电大学通达学院南京210003 盐城工学院基础教学部盐城224002

提出了一种针对相关性时间序列动力学结构突变检测的新方法——滑动移除重标极差分析.数值试验表明,新方法能够准确的检测出理想序列中的动力学结构突变,其检测结果对于子序列的长度依赖性较小,而且具有很强的抗噪能力,弥补了滑动去趋... 详细信息

提出了一种针对相关性时间序列动力学结构突变检测的新方法——滑动移除重标极差分析.数值试验表明,新方法能够准确的检测出理想序列中的动力学结构突变,其检测结果对于子序列的长度依赖性较小,而且具有很强的抗噪能力,弥补了滑动去趋势波动分析的不足.

关键词：标度指数滑动移除重标极差分析滑动去趋势波动分析动力学结构突变

基于动力学结构突变的混凝土坝裂缝转异诊断方法研究

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中国科学：技术科学 2011年第7期41卷 1000-1009页

作者：顾冲时李占超徐波河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心南京210098 河海大学水利水电学院南京210098

提出了混凝土坝裂缝转异诊断的动力学模糊互相关因子指数法,并利用该方法检验了Logistic时间序列由倍周期分枝走向混沌的结构突变过程,表明该方法具有鉴别时间序列内在动力学层次和检测其突变特性的功能.考虑到混凝土坝裂缝系统是一个... 详细信息

提出了混凝土坝裂缝转异诊断的动力学模糊互相关因子指数法,并利用该方法检验了Logistic时间序列由倍周期分枝走向混沌的结构突变过程,表明该方法具有鉴别时间序列内在动力学层次和检测其突变特性的功能.考虑到混凝土坝裂缝系统是一个开放的、耗散的以及复杂的非线性动力系统的特点,引用上述提出的分析方法对某混凝土重力拱坝下游面裂缝进行动力结构突变分析,发现了该坝裂缝存在两个明显的动力结构突变点,由此实现了混凝土坝裂缝的动态转异诊断;由于动力学模糊互相关因子指数法可以直接依据实测的裂缝开合度序列对大坝裂缝进行转异诊断,因此该方法具有较好的实际应用前景.

关键词：动力学结构突变混凝土坝裂缝动力学模糊互相关因子指数法裂缝转异诊断

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非线性动力学方法在气候突变检测中的应用

物理学报 2015年第17期64卷 420-428页

作者：刘群群何文平顾斌南京信息工程大学物理系南京210044 南京信息工程大学空间天气研究所南京210044 国家气候中心北京100081 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

快速、准确的检测气候突变,对于我们认识气候系统的变化和对未来气候系统演变趋势的预测有着重要的现实意义和社会经济价值.本文主要回顾了近年来非线性突变检测技术的主要研究进展及其在实际观测资料中的应用,其中包括基于气候系统长... 详细信息

快速、准确的检测气候突变,对于我们认识气候系统的变化和对未来气候系统演变趋势的预测有着重要的现实意义和社会经济价值.本文主要回顾了近年来非线性突变检测技术的主要研究进展及其在实际观测资料中的应用,其中包括基于气候系统长程相关性的检测方法,如滑动去趋势波动分析方法、滑动移除去趋势波动分析方法、滑动移除重标极差方法和指纹法等;以及基于时间序列复杂性的检测方法,如近似熵方法,Fisher信息和小波Fisher信息等.此外,本文还指出发展针对空间场的突变检测技术是未来一个可能的发展方向.由于空间场所包含的气候系统的演变信息远高于单点时间序列,空间场的突变检测技术将会使得对气候突变的检测时间大大缩短,从而使得人们有足够的时间去采取行动,以便为适应气候突变所带来的新挑战做好准备.

关键词：气候突变动力学结构突变场的突变

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近似熵对气候突变检测的适用性研究

近似熵对气候突变检测的适用性研究

作者：金红梅兰州大学

学位级别：硕士

近似熵是一种定量度量时间序列复杂性的非线性动力学指数,已被用于时间序列的动力学结构突变检测中,但已有的研究仅仅针对理想模型的时间序列进行了性能测试,对于其在实际观测资料中的适用性问题尚未系统地进行研究。鉴于此,本文开展了... 详细信息

近似熵是一种定量度量时间序列复杂性的非线性动力学指数,已被用于时间序列的动力学结构突变检测中,但已有的研究仅仅针对理想模型的时间序列进行了性能测试,对于其在实际观测资料中的适用性问题尚未系统地进行研究。鉴于此,本文开展了近似熵的适用性研究,系统地测试了近似熵在气候突变检测中的性能。许多观测资料中存在着各种各样的趋势,如季节变化引起的周期性趋势、全球变暖所造成的线性趋势、多项式趋势等。并且观测数据中经常包含噪声和扰动等一些虚假的信息。因此,本文首先研究了各种趋势和不同噪声对滑动移除近似熵的影响。其次,利用天气发生器模拟产生了大量长时间序列的温度和降水资料,研究了滑动移除近似熵在气温、降水等气象要素动力学结构突变检测中的适用性。最后,应用滑动移除近似熵方法对中国西北地区的降水量、PDO指数等资料进行了气候突变检测,测试了滑动移除近似熵方法在实际观测资料中的突变检测性能。主要研究结果如下：(1)各种趋势对滑动移除近似熵突变检测结果的影响较小。通过大量数值试验,测试了非线性理想时间序列中的周期趋势、线性趋势、二阶多项式趋势以及更高阶多项式趋势信号对于滑动移除近似熵方法突变检测结果的影响程度,发现这些平稳和非平稳趋势信号对滑动移除近似熵检测结果的影响较小。(2)滑动移除近似熵具有较强的抗干扰能力。通过分析尖峰噪声、高斯白噪声对滑动移除近似熵突变检测的影响,发现时间序列中所含尖峰噪声的数目占原序列长度的比例和尖峰噪声的大小对滑动移除近似熵的突变检测结果影响较小,表明滑动移除近似熵方法对尖峰噪声具有较强的抗噪能力。当对长度为2000的非线性理想时间序列加入高斯白噪声,对于不同长度的滑动子序列,可检测到突变点的信噪比临界值均约为22dB,这可能与样本量的大小有关系,表明滑动移除近似熵对高斯白噪声也具有较强的抗干扰能力。(3)无论是对于大量的模拟资料,还是对于实际观测资料,滑动移除近似熵方法均能够有效地检测气候突变。探讨滑动移除近似熵对不同气象要素动力学结构突变检测的适用性,基于天气发生器产生了逐日最高气温、逐日最低气温、逐日降水量三种气象要素,并分别对三种气象要素构造了1000条具有动力学结构突变的序列。用滑动移除近似熵对各气象要素的1000条序列分别进行了突变检测,并结合滑动t-检验方法对检测得到的近似熵序列进行了诊断分析,结果显示三种气象要素的1000条序列中绝大多数序列的突变点均可被滑动移除近似熵方法准确地检测到,表明滑动移除近似熵方法适用于逐日最高气温、逐日最低气温、逐日降水量等三种气象要素动力学结构突变的检测。同时,滑动移除近似熵方法对我国西北地区榆中、临夏等气象观测站1960-2006年的逐日降水资料和1960-2006年的逐月PDO指数资料的突变检测结果均与已有研究结论一致,这进一步证实了滑动移除近似熵检测突变的可靠性,为该方法的广泛应用打下了坚实的基础。

关键词：滑动移除近似熵气候突变动力学结构突变趋势噪声