基于HHT的雅鲁藏布江径流变化周期及趋势分析

 采用Hilbert Huang变换对雅鲁藏布江干支流上的10个水文站1956-2000年天然径流资料进行分析,探讨了雅鲁藏布江流域年径流变化的近似周期及其演变趋势。研究结果表明,雅鲁藏布江全流域范围内存在约3、6~8、9、11~13、16~17及22~24 a的近似周期。同时研究还发现,雅鲁藏布江干支流在20世纪60年代左右径流量较大,但在进入60年代中后期之后,年径流量呈逐渐减小的趋势,这种趋势在80年代附近达到极小值,此后径流量逐渐回升,并在90年代后逐渐进入相对丰水期。     

基于重标极差分析法研究城市住宅销售价格指数

针对住宅销售价格时间序列的特征问题,文中对长春市的住宅销售价格指数进行了时间序列研究,利用重标极差分析法计算其赫斯特指数,得出城市住宅销售价格指数具有多重分形结构,并有长久记忆性.     

基于Z指数的雅鲁藏布江流域径流丰枯变化及其特征分析

雅鲁藏布江流域地处青藏高原,近年来受极端天气影响,该流域的径流演变过程以及水文循环过程各要素之间的响应关系已成为目前研究的热点问题。本文利用雅鲁藏布江流域5个水文站60a(1956—2015年)年、月流量资料,对各站流量进行趋势分析及突变检验,并对径流演变的主要驱动因子进行相关性分析;正态化处理各站实测流量计算出流量的丰枯指数Z,将丰枯指数Z划分为7个等级,并对Z指数进行突变检验。结果显示,年平均流量除奴各沙和唐加站为减少趋势,其他3站为增加趋势,且近十几年来雅江流域水枯现象有缓解或有向平水或丰水方向发展的微弱趋势;通过分析月尺度径流丰枯等级发现,多数站点冬、春季水量偏丰,且各站Z指数在7月份有增加趋势,而8月份却为减少的趋势。本文对于认识雅鲁藏布江流域气候与水文特征以及雅鲁藏布江流域防洪抗旱的预警预报具有重要的指导作用。     

基于小波的三江源年径流变化的周期性分析及趋势预测

为了研究三江源径流演变规律,用小波分析方法对三江源唐乃亥、直门达、香达站52年(1956-2007)径流时间序列变化进行了多尺度周期性分析.每个站都有各自的径流丰枯变化周期,三个站作为组成三江源的整体又有共同的周期变化特性.从小波变换时频分布图中得出以下结论:唐乃亥站表现为23年、18年、8年、4年尺度周期变化,直门达站为23年、17年、9年、7年尺度周期变化,香达站为23年、16年、8年尺度周期变化.经小波方差图对主要周期的检验,证明前述结论是正确的.可以看出,三个站表现出了23年的共同周期,同时具有唐乃亥站18年、直门达站17年、香达站16年的近似周期,并且唐乃亥站和香达站有8年的共同周期(直门达站为9年).1956-2007年间,直门达9年尺度下径流变化趋势与香达8年尺度下径流变化趋势非常相似.研究还表明,三个站径流表现出了一致的变化趋势,即2007年以后一段时间内径流还将处于偏丰期,一般持续到2009年,2010-2014年径流将处于偏枯阶段.     

乌江水系典型小流域年径流序列变化规律及周期特征分析

小流域河川径流序列的变化规律及周期特征分析,对小流域水利工程建设、水资源开发利用等具有重要的现实意义。基于乌江吊水岩冲沟1961—2014年天然径流序列,通过基尼系数、累积距平法、Mann-Kendall法、Morlet小波分析法等方法分析研究了年径流序列的年内分配、趋势特征、突变特征及周期特征。结果表明:吊水岩冲沟年径流年内分配大部分相对合理,部分径流年内分配差距较大;吊水岩冲沟年径流量呈不显著减少变化;年径流量丰枯转变频繁,突变多发生于1992—1998年;年径流量存在明显周期特性,第一主周期为23 a,次周期为17、6 a。研究成果可为小流域水资源开发利用提供依据。     

R / S 分析法在石家庄市栾城区土壤含水量动态分析中的应用

为探讨石家庄市栾城区(以下简称栾城区)农田土壤含水量的长期演变规律和机理,采用重标极差分析法计算2002—2008年栾城区深度为10 cm、80 cm和150 cm土壤含水量时间序列的Hurst指数及分形维数。结果表明:深度为10 cm、80 cm和150 cm土壤含水量时间序列的Hurst指数分别是0.738、0.877、0.953,均大于0.5,表明不同层次土壤含水量变化存在着趋势性成分;分形维数的数值分别为1.262、1.123、1.047,表征了土壤含水量波动幅度随着土壤深度的增加而减小的趋势,与实际观测结果一致。     

基于时间序列的娘子关泉降水及径流变化分析

为了研究及预测娘子关泉域降水及径流的变化趋势,采用时间序列分析方法,通过SPSS软件建立ARIMA模型对降水和径流序列进行分析,并预测后续11年的变化趋势,得出预测值的95%置信区间.结果表明,ARIMA(6,1,0)模型是年降水序列的有效拟合模型,ARIMA(10,2,0)模型是年径流序列的有效拟合模型.相比娘子关泉域的年降水序列,年径流序列的下降趋势更为显著,且从2017年开始,年径流序列预测值的95%置信区间开始包含负值,说明可能受人为因素的影响,需要引起人们的重视.     

Hurst指数及股市的分形结构

基于R/S分析的Hurst指数揭示了自然界系统可观测量的幂函数关系,并在证券市场波动的复杂性研究中得到应用,但存在计算效率问题·作者利用标准差时间序列改进Hurst指数计算方法,并应用于国内沪深股市研究·结果表明,改进后的Hurst指数在计算效率上得到较大提高,沪深股市收益率均不服从正态分布,Hurst指数大于0 5,在跨时间尺度的股价指数之间存在着相关性,市场具有分形结构特征·     

沙坡头地区多年降水量时间序列的小波分析

利用沙坡头气象站1955-2009年50余年的年降水序列作为观测资料,采用Morlet函数作为小波函数,分析了沙坡头年降水量的多时间尺度变化特征.结果表明沙坡头地区的年降水量存在着显著的10～12年和25～27年的周期变化;在固沙植被早期,人工植被的演替规律和降水的周期振荡具有一致性.     

基于小波分析的黄河源区年径流变化分析

根据流域特点,把整个黄河源区划分三部分,分别运用小波分析对各部分的年时间序列和年径流序列进行了分析。通过小波分析图显示了河源区年均流量变化的多时间尺度结构;不同时间尺度下年均流量的周期强弱变化和分布情况,以及突变点的位置分布。根据小波方差检验得出的主要周期可对未来年均流量变化进行预测。     

嘉陵江年径流量时间序列趋势分析

以嘉陵江流域作为研究范围,以其控制性水文站北碚站实测数据为研究依据.采用肯德尔( Kendall)秩次相关法、累积距平法、Mann-Kendall统计检验方法及相关性分析法对径流量、降水量进行分析.分析得出嘉陵江流域Kendall标准化变量M=-2.52,径流量呈显著下降趋势,且在1992年发生突变.累积距平法分析表明...     

龙川江流域近50年气温、降水及径流的变化趋势分析

根据有关气象和水文台站的实测资料,利用均值、线性倾向、累积统计距平等方法,统计分析龙川江流域近50年(1960年—2009年)气温、降水和径流的年际、年内变化,并用非参数Mann-Kendall检验法对气候和水文要素的变化趋势进行显著性检验。结果显示:研究区内多年平均气温呈上升趋势,尤其自上世纪80年代以来增暖趋势明显,其中:低气温升高对年平均气温的影响较大;流域多年平均降水量呈现显著增长的趋势,上世纪90年代是一个降水量由少变多的年代,在年内分配上,降水量在不同季节的变化呈现出不同的规律;径流量则表现出微弱的减少趋势,说明人类活动的影响在部分水文气象要素的变化趋势中可能占据了主导地位。     

北江流域径流序列年内分配特征及其趋势分析

以石角站45 a的实测月径流资料为基础,研究了北江流域径流年内分配变化规律。通过计算径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标发现,北江径流量具有显著的洪枯季节变化,20世纪50、60年代的径流年内分配较不均匀,而70年代以来,径流年内分配较为缓和。选用db3小波函数,对各指标进行3层分解,以尺度水平3下的低频系数单支重构序列观察各指标的变化趋势,发现北江流域年内分配不均匀性指标显示为缓慢下降的趋势,尤其是70年代以后,这很可能是流域内人工水利设施对径流调节力度加大的缘故。对降雨序列的年内分配指标进行类似的分析后认为,径流不均匀系数等指标在趋势上变化的原因是流域内人工水利设施对径流的调节力度加大了。     

基于小波方法的黄河源头径流量的周期变化规律

利用小波变换、小波系数方差等方法分析了黄河沿水文站1955-1999年径流量周期性,同时利用显著周期振幅的不稳定性,通过计算径流量与气象要素小波系数的相关系数,判定了径流量的趋势性及显著周期性的气象成因,确定了3次断流的根本原因.计算结果表明源区径流量存在一个振动幅度最显著的强趋势项和3～4年、7～8年两个显著周期.强趋势项决定了源区径流量的总体变化规律.20世纪50年代以来,强趋势项呈现低值-高值-低值的变化特征,决定了径流量枯-丰-枯的总体变化规律,也是90年代以来源区径流量持续减少的根本原因.同时预测1999年以后的一段时间内源区仍为枯水期,2020年将进入丰水期.源区历史上3次断流的根本原因是径流量的强趋势项与两个显著周期的共同作用的结果.计算结果还表明径流量的强趋势项为气温的强趋势项所致,即气温的变化趋势决定了径流量的总体变化规律.而径流量的3～4年和7～8年周期为降水的同周期所致.     

在线铁谱监测系统中的非平稳磨损趋势分析

在80组齿轮箱磨损试验数据基础上，以磨损严重度指数为参数，分析了磨损过程的非平稳性，并采用自回归—求和—滑动平均时间序列(ARIMA)模型对这个过程进行了趋势分析．通过差分算子和标准化的处理，将试验数据序列进行了平稳化处理，推导出描述非平稳磨损过程的ARIMA(4，1，1)模型的具体结构．结合齿轮磨损试验和Hodrick—Prescott滤子方法分析，发现这种算法的趋势分析精度比以前使用的算法提高了9．8％，而且实时性好，适合在线铁谱仪现场运行使用．     

密云水库流域径流变化特征及影响因素分析

利用1960-2003年密云水库流域降水及径流资料,分析年径流量的变化,建立流域降雨径流关系,讨论降雨径流关系的影响因素．分析表明,流域降水和土地利用类型的改变不是径流量减少的决定因素,而是土壤植被,上游截流和人口经济发展的综合结果．     

黄河流域降水序列变化的小波分析

采用1961—2000年黄河流域97个气象站点的系列资料,在分析黄河流域降水空间变化格局的基础上,采用墨西哥帽小波函数,对黄河流域近40 a来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了黄河流域降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并确定了各序列中存在的主要周期。结果表明：黄河流域多年平均降水量的地区分布既受天气系统的制约,又受地形等地理环境的影响,造成明显的地区性差异;黄河流域年降水和各季节降水均存在8~12 a左右时间尺度的多少交替,表现出明显的周期特征,其次4~6 a左右时间尺度的周期特征也较明显,夏季降水和年降水变化趋势具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季降水较大程度地控制着年降水。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构,为分析气候多时间尺度变化特征及短期气候预测等节水关键问题研究提供了一种新途径。     

长沙气温的长期变化趋势及R/S分析

运用三阶幂函数和R／S分析法,对1951年以来长沙1月、7月和年平均的气温进行了分析．研究结果表明：①长沙气温总体呈上升趋势,增暖幅度与全国平均增暖幅度持平．20世纪90年代以前偏冷,20世纪90年代开始变暖,近10年变暖加剧．②长沙1月气温呈上升趋势,而7月气温呈下降趋势,1月气温变化对年平均气温变化的贡献大于7月．③R／S分析的结果得出,1月H值略小于0．5,说明冬季气温呈波动性变化;而7月和年平均H值达0．81,存在明显的Hurst现象,气温变化趋势具有持续性,7月气温将延续下降趋势,年平均气温将延续上升趋势．