基于脊波变换域BDND的农作物图像改进中值滤波算法

实地获取农作物图像对于农作物长势以及病虫害进行监测具有重要作用,对此,结合脊波变换这一多尺度图像分析方法,在图像脊波变换域引入了边界判别噪声检测方法(Boundary discrimination noise detection,BDND),对经典中值滤波算法进行了改进,提出了一种基于脊波变换域BDND改进的中值滤波算法。该方法首先对图像进行多尺度脊波变换,获得了低频和高频分解图像,考虑到低频图像的视觉特征,采用同态滤波方法进行增强处理;然后对高频图像结合区域灰度值分布特征,设定2个自适应阈值,将经过2次噪声检测后处于该2个阈值间的像素点标记为非噪声点,对其余像素点分别进行中值滤波;最后,对视觉效果改善的低频图像和滤波后的高频图像进行逆脊波变换。分别采用C++语言对中值滤波、脊波域阈值去噪以及本文算法进行编程试验。结果表明,本文算法对于农作物图像的滤波效果稍优于其余2种方法。     

近300 a来天山中西部降水与太阳活动的小波分析

基于小波变换方法,分析1700年以来重建的天山中西部降水(干湿)和太阳黑子相对数变化序列.结果显示:降水(干湿)变化存在80 ～100 a、50～ 60 a、准30 a、准10 a及低于10 a的周期变化,前3个主周期为准50 a、30 a和10 a;太阳黑子存在90 ～ 100 a、准50 a和准10 a的周期变化,前3个主周期为准10a、100 a和50 a;这些周期的强度随着时间变化而不同.交叉小波显示,两者在准10 a尺度上关联性显著;小波相干谱显示,两者在2～10a尺度上联系密切,但时段分散;全部时段的准10a、50 a主周期上,两者呈显著正相关,但期间存在负相关阶段,说明太阳活动对天山中西部降水(干湿)变化影响复杂.     

内蒙古1953～2013年四季平均气温演化特征研究

利用中国气象科学数据共享服务网提供的内蒙古1953-2013年四季气温数据,综合运用M-K突变检测方法、滑动T检验方法、累积距平三种方法分别检测了四季气温的突变特征,结合最小二乘法线性拟合和R/S分析法对四季气温的变化趋势及强度进行了定量化分析,运用Morlet小波计算了四季气温的多尺度周期,利用灰色预测GM(1,1)模型预测了四季气温的未来波动特征。结果表明:春季、秋季、冬季平均气温于20世纪80年代中后期发生增温突变,夏季平均气温于20世纪90年代初发生增温突变,置信水平均达到99%,四季平均气温呈显著的增温趋势;GM(1,1)模型预测春季、夏季、冬季平均气温将在2015年前后出现高温事件,在2018年前后出现低温事件,秋季平均气温将在2016年前后出现低温事件,在2018年前后出现高温事件,对当地的农牧业生产、生态建设等具有重要参考意义。     

1470-2014年河北省旱涝灾害特征研究

利用收集整理的历史旱涝资料,重建了1470-2014年河北省旱涝等级序列,并运用统计分析、EEMD及交叉小波分析等方法,从整体上探讨了河北省545年的旱涝类型变化特征及其演变规律。结果表明:在545年间,河北省发生涝灾共计203年,旱灾共计173年,在17世纪之前和20世纪后全省偏旱,涝灾主要集中在18世纪至19世纪间;旱灾主要集中在中南部地区,涝灾主要集中在东部沿海地区;全省旱涝序列存在不同尺度的周期变化;交叉小波分析发现旱涝序列与北方温度指数间在16-32a左右具有凝聚性较强的年代际变化周期。     

商洛地区1430～2000年旱涝灾害规律分析

通过搜集和归纳商洛地区1430~2000年旱涝灾害的相关史籍材料,运用11年滑动平均、累积距平和小波分析等方法,探究了商洛地区在这570年间旱涝灾害的变化规律。结果表明:(1)商洛地区近570年间,发生旱涝灾害的年份有340年,占59.6%,平均每1.68年发生1次旱涝灾害,商洛地区的旱涝灾害发生频繁;(2)近570年可分3个明显的阶段:1430~1640年的偏旱阶段、1640~1920年的旱涝相对均衡阶段、1920~2000年涝灾较多阶段,在此基础上又可分为7个偏涝或偏旱时期;(3)商洛地区的旱涝灾害还有明显的周期性规律,主周期为175~205年,并且另外还有77~89年和178~205年周期,基本与太阳活动的80年和178年周期相对应,这表明商洛地区旱涝灾害的发生与其之间存在着一定的关联。这对商洛地区制定相关的防灾减灾措施等具有重要的借鉴意义。     

多尺度各向异性小波收缩图像分割算法在玉米病斑特征提取时的应用

通过选取基于LXF模型的水平集图像分割算法和快速FCM聚类图像分割算法进行对比研究,并将结合小波收缩与各向异性扩散优点的多尺度各向异性小波收缩图像分割算法应用于玉米病斑图像分割与特征提取中,该算法的分割效果明显优于前两种分割算法。     

大通河流域上游径流变化特征与突变分析

【目的】分析大通河流域上游径流变化特征,明晰其演变规律,为大通河流域水资源规划与管理提供科学依据。【方法】利用累积距平、滑动平均、R/S法、Cramer法和小波分析法等方法,对大通河上游流域径流的年内年际变化特征、趋势、突变状况及周期进行分析,并针对径流变化的成因进行了探讨。【结果】大通河上游流域径流量存在以下特点:(1)径流量年内分配不均,81.6%~87.2%的径流量主要集中在汛期;年际变化波动频繁,1956-2010年经历了"丰-枯-丰-枯"4个循环交替;(2)近半个世纪以来,大通河流域上游径流呈减少趋势,尕日得和尕大滩站径流年均递减系数分别为0.010 2和0.006亿m3/年,两站Hurst指数分别为0.70和0.58,表明径流减少趋势具有正持续性;(3)大通河上游径流在1989年出现突变,原因是1989年汛期发生大面积集中降水,因此突变不具有持续性;(4)大通河上游流域年径流量在6,18及30年左右时间尺度上周期振荡明显;(5)气候变化是大通河上游流域径流减少的主要原因,而人类活动(主要是外调水工程)直接导致了上游径流的减少。【结论】受人类活动和气候变化影响,大通河流域上游径流量已经发生明显变化,在大通河流域水资源开发利用和管理中应引起重视。     

卷积定理与傅里叶变换性质及其应用的关系探讨

为解决学生学习傅里叶变换这部分内容感觉困难的问题,深入研究了傅里叶变换性质之间的内在联系。傅里叶变换的时移性质、时域微分性质、时域积分性质、频移性质、频域微分性质等许多性质只是时域卷积定理和频域卷积定理的特例,而傅里叶变换的独立性质只有线性性质、尺度性质、对偶性质和卷积定理。这一发现对傅里叶变换一章的教学具有重要参考价值,结合傅里叶变换性质内在联系的新教学方案将使得学生学习傅里叶变换的内容不仅易于理解,而且条理清晰,便于记忆,从而解决"傅里叶变换难"的问题。     

小波时频分析技术在松辽盆地陆相深水沉积层序地层单元划分及等时对比中的应用

由于陆相深水沉积的地层岩性单一、标志物少,其层序地层单元的划分与等时地层对比一直是地层层序研究中的难点。以松辽盆地青山口组(K2q)深水地层为例,应用测井曲线小波变换技术进行层序地层单元划分及等时对比,三至五级层序界面在小波时频能量图上特征明显:三级层序边界强能量向中间转移;在层序内部时频能量具有从向大尺度转移-向小尺度转移-趋于稳定-向大尺度转移的特征,是体系域从低水位-水进-高水位-水退的垂向响应;其内部的每个能量团代表五级准层序,由此实现各级层序单元的划分,该结果与利用高精度地球化学测试手段所划分的结果较为一致。从湖盆中心到盆地边界,小波能量由弱变强,反映了水体能量的横向变化,由此建立了深水湖盆地层的等时对比,为深水沉积层序地层的划分与对比提供了一种新手段和新思路。     

豫东潮土区夏玉米高产创建简化施肥技术应用效果

为实现豫东潮土区夏玉米高产和简化施肥,采取田间试验示范研究了专用缓释肥对夏玉米产量、经济效益及抗逆性的影响。周口市商水县潮土区试验点的结果表明：缓释氮比例占45%的专用缓释肥有利于提高千粒重和穗粒数,较习惯施肥,千粒重提高28 g,穗粒数增加16 粒。缓释肥促进了夏玉米对养分的吸收利用,可维持土壤氮素养分平衡,增产增效显著,较习惯施肥,应用缓释肥暨种肥同播技术,增产13.5%,增效1920 元/hm2;较普通肥料增产10.3%,增效1215 元/hm2。该研究为周口市大面积在玉米生产上推广缓释肥提供依据。