Hartley变换小波研究

介绍Hartley变换的定义、基本性质,提出一种用有限和无限多个尺度完全可调制的正弦和余弦类型的小波作为窗口函数来表示Hartley变换的观点,弥补了窗口Hartley变换依赖于窗口宽度这一缺陷,将其与小波分析联系起来。     

葱蒜锈病叶的红外光谱研究

[目的]采用傅里叶变换红外光谱对葱蒜锈病叶进行了研究,探讨中红外光谱在作物病害诊断中的应用潜力。[方法]用傅里叶变换红外光谱测试了葱蒜正常绿叶及锈病叶,分析其光谱差异。[结果]葱、蒜绿叶的红外光谱主要显示了多糖类物质、蛋白质、酯类振动;正常绿葱蒜叶和锈病葱蒜叶光谱在1 800～1 000 cm-1指纹范围显示了差异,与正常绿叶相比,锈病葱叶在1 640 cm-1的酰胺Ⅰ振动峰变强,在1 103 cm-1处的肩峰不明显;锈病叶的吸收强度比A1640/A1063、A1640/A1736、A1640/A2924和A1063/A2924较正常叶相应比值A1638/A1059、A1 638/A1 738、A1 638/A2 922和A1 059/A2 922变大。正常蒜叶的多糖振动峰1 056 cm-1为指纹区的最强峰,而锈病叶在1 634 cm-1处峰为指纹区的最强峰;锈病蒜叶的吸收强度比A1634/A1069、A1634/A1099、A1409/A2923和A1634/A1737较正常叶的相应比值A1627/A1056、A1627/A1104、A1411/A2920和A1 627/A1 740变大,锈病叶的A1 634/A2 923、A1 069/A2 923和A1 737/A2 923较相应正常叶的A1 627/A2 920,A1 056/A2 920,A1 740/A2 920变小。[结论]根据红外光谱差异可以区分绣病叶与正常叶,红外光谱可望发展成为作物病害检测的方法。     

小波数字滤波器的设计及在tanδ测量中的应用

由于现场电磁干扰的影响,采用基于快速傅里叶变换(FFT)的谐波分析方法进行介损tanδ测量时,测量精度难以达到工程要求。本系统以Mallat快速算法为基础,利用小波分析的多分辩率特性设计了小波数字滤波器的算法。根据对小波基的数学特性的分析,选择了一种适用于信号去噪的最优小波基,并讨论了小波分析分解层数的确定。最后利用MATLAB工具进行软件仿真。     

基于小波分析的开都河径流变化周期研究

基于开都河1956—2010年径流量资料,采用小波分析法对开都河径流变化特征进行研究,讨论开都河年径流在不同时间尺度下的小波变换时频分布特征及其丰、枯交替变化的周期规律。研究结果表明,开都河年径流变化具有同步性,现正处于偏丰期;年内径流分配主要集中于6—8月,各站点最大月径流量均出现在7月。55 a来开都河流域大山口站年径流量呈现递增趋势,变化率为1.382 m³/s,、焉耆站年径流量呈现下降趋势,变化率为-0.113 m³/s。开都河大山口和焉耆两站20~30 a左右时间尺度的周期震荡最显著,其次,11~17 a左右时间尺度的周期震荡也较为显著;开都河流域径流量变化的主周期为27 a,次周期为16 a。     

1961-2011年秦巴山区极端降水事件的时空特征分析

利用1961—2011年秦巴山区及其周边36个站点的逐日降水数据,应用百分位阈值定义法、线性倾向估计法和Morlet小波周期和小波方差分析,通过区域划分探讨秦巴山区极端降水事件的时空特征。分析表明:秦巴山区极端降水阈值在空间上自东南向西北递减;极端降水发生频数与年均降水日数分布情况相似,自东向西依次增大;年均降水量、年均极端降水量空间分布特征相似,中部值最高,而西部地区的极端降水比重最高,达到44%。极端降水的发生频数受降水日数多少的制约,受地形影响更加显著。极端降水事件发生频数在东部、中部和全区呈不显著上升趋势;西部地区为不显著下降趋势;在20世纪80年代中期有一个明显的峰值,90年代中后期上升幅度较大,而西部地区变化幅度最小。通过Morlet小波和小波方差分析得出,整个秦巴山地区的准周期相似,在32 a左右振荡最强,为第1准周期,还有12 a和17 a的第2准周期。此外,秦巴山地区极端降水事件的发生可能受西南季风影响较大。     

呼伦贝尔市53年气候变化特征分析

利用呼伦贝尔市下属16个气象台站的逐月平均气温和降水观测数据以及距平分析、M-K检验、Kriging差值、Morlet小波分析方法,分析了呼伦贝尔地区1960—2012年气温、降水变化特征,为水土保持、农业生产和环境保护提供科学的基础性研究成果。研究表明:研究期呼伦贝尔市平均温度为-0.7℃,倾向率为0.43℃/10 a。各季节的平均温度均有增加趋势,夏季增温最为显著,冬季最差,气温低的地方增长率越高。全市的平均降水量为396 mm,未发现有减少趋势,降水从东向西依次递减,主要表现在10 a和26 a时间尺度上的周期性变化。随着气温的升高,10 a尺度下的周期性变化趋于明显,降水年际间差距将有所升高。     

基于离散元法的杂交稻振动匀种装置参数优化与试验

杂交稻栽培要求少本稀植、利用分蘖能力提高产量,现有的机械化播种技术不能满足此要求,亟需进行杂交稻精密播种技术的机理探讨。为探明振动匀种装置匀种过程中V-T型振盘的振频和振幅对杂交稻种群运动规律的影响,以及种群流动特性对播种性能的影响,该文基于离散元法,采用Hertz-Mindlin无滑动接触模型,实现了V-T型振盘工作过程模拟,得到振盘振频为57~59 Hz时,种群在振盘中分布均匀,播种效果较好。试验验证表明,利用离散元法模拟振动匀种装置匀种过程具有较高的准确性。在仿真结果的基础上,选取振盘振动臂材料、振动器安装角、气动振动器进气压强作为试验因素,进行了振动匀种装置参数优化试验,获得了杂交稻种子低播量下的最佳工作参数组合为振盘振动臂材料为60Si2Mn,振动器安装角度为47.5°,进气压强为0.26 MPa;此时播种合格指数为92.86%,空穴指数为1.14%,有效地提高了现有播种装置的性能。该研究对提高杂交稻精密播种技术提供了参考。     

吉林省四平地区近50年区域旱涝变化特征

应用国家气候中心下发的吉林省四平市5站的逐日降水资料对四平市进行旱涝等级划分,主要应用线性趋势法和小波分析法对其特征进行分析,根据旱涝指标Z指数对旱涝指数W指数进行运算。结果分析得出:W指数存在较弱的下降趋势,并且阶段性特征变化明显,W指数计算得出严重旱年与降水距平百分率有很好的对应关系;54年四季旱涝年数差异较大,各季存在旱涝交替、连旱或连涝的特征;年W指数以3.68·10a~(-1)的速度递减,春季和冬季W旱涝指数以3.89·10a~(-1)和10.183·10a~(-1)的速率增加,均通过0.05水平的显著性检验,呈现增加趋势,夏季和秋季W旱涝指数呈现递减趋势。从小波分析结果得出各季节震荡周期不同并且特征显著。     

近50年陇东黄土高原干旱特征及未来变化趋势分析

基于陇东黄土高原近50 a平均逐月降水和气温数据,以标准化降水蒸散发指数(SPEI)作为干旱评价指标,采用线性趋势方法、Mann-kendall突变分析法,小波分析法、R/S分析法,马尔科夫预测模型分析了陇东黄土高原近50 a来干旱变化周期特征及变化趋势,预测了未来干旱趋势和发生的概率。研究显示:近50 a陇东黄土高原SPEI线性倾向率小于0,整体呈干旱化趋势,陇东黄土高原干旱变化的突变点在1993年左右;通过小波分析,年际尺度的SPEI存在19、11、7、4、2 a的主周期,月尺度的SPEI存在17、25、35、10、6个月主周期;SPEI12的Hurst值0.640.5,自相关系数Rt0,在未来一段时间内干旱化趋势将会持续;通过Markov预测分析,干旱状态演变过程中干旱极端化现象的概率会增多,严重干旱状态的持续性将增强。     

FTIR结合小波变换分析鉴别8种根茎类作物

为了区分鉴别8种根茎类作物,通过采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合小波变换(WI)、主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)的方法,测试研究了8种根茎类作物40个样品的红外光谱。结果表明：8种样品红外图谱相似,但在1800~700 cm-1范围内,红外光谱的峰位、峰形及吸收强度差异明显。对此范围内的原始红外光谱进行连续小波和离散小波变换。提取连续小波变换的第15层系数和离散小波变换的第5尺度细节系数数据,进行主成分分析和聚类分析。连续小波和离散小波的前3个主成分的累计贡献率分别为93.12%、89.78%,主成分分析和聚类分析正确率为100%。最终结果显示：傅里叶变换红外光谱技术结合小波变换的方法可以区分鉴别不同种的根茎类作物。