滇中引水工程受水区降水—植被时空分布及相关性研究
这是一篇关于TRMM 3B43,NDVI,小波分析,像元二分模型,相关性的论文, 主要内容为滇中引水工程是解决滇中地区严重缺水问题的特大型跨流域调水工程,也是我国西南地区投资最多、规模最大的水资源配置工程。滇中引水工程受水区分布在昆明、玉溪、楚雄、大理、红河以及丽江6个州(市)。研究滇中引水工程受水区降水、植被时空分布及相关性,为滇中引水工程跨区域水资源配置提供科学指导,具有重要的科学价值和迫切的工程实际需求。本文基于2000-2017年TRMM 3B43降水数据、同期MODIS植被数据、DEM地理空间数据,通过散点斜率法、相关系数、相对误差研究TRMM 3B43精度适用性分析,利用Mann-Kendall检验、小波分析、MVC、像元二分模型、趋势分析、空间相关性分析等技术方法,研究了2000-2017年滇中引水工程受水区降水、植被时空分布以及二者之间的相关性。主要研究内容和结论如下:(1)TRMM 3B43降水数据精度适用性分析。年、季、月尺度中,TRMM 3B43降水量在整个滇中引水工程受水区及单个站点偏差较小、精度较高,在滇中引水工程受水区具有较好的适用性,可为地面降水数据提供有效补充。(2)18a来滇中引水工程受水区降水的时空分布及变化。受水区年内降水量分布不均匀,分布趋势呈单峰型,夏季降水量占全年降水量比重最大,冬季降水量占比低;各个站点年内分布总体水平及各月降水量波动幅度均有差异;年降水量按5.7mm/a减少,春季和夏季降水量呈明显下降趋势,秋季和冬季降水量处于略微上升趋势;滇中引水工程受水区降水量下降突变年份为2003年,多个站点年降水量下降突变点大多在2002-2003年;滇中引水工程受水区大体经历了2个周期的丰枯变化降水;降水在空间分布存在异质性和不均匀性,空间分布整体呈现出“西多东少,南多北少”的现象,局部出现降水量较多的情况,出现在两个位置,分别是大理市洱海和昆明滇池流域,降水量减少趋势在空间上不断扩张。(3)18a来滇中引水工程受水区植被的时空分布及变化。滇中引水工程受水区NDVI年内分布变化明显,月平均NDVI在0.45~0.75,变化趋势呈cos函数型,8月NDVI达到最大值;各站点NDVI年内分布及总体水平也略有差异;2000-2017年滇中引水工程受水区年最大NDVI空间均值在0.74~0.80之间,在研究时域内呈上升趋势;春季NDVI空间均值在0.50~0.61,夏季NDVI空间均值在0.71~0.78之间,秋季NDVI空间均值在0.71~0.77之间,冬季NDVI空间均值在0.565~0.65之间,均成上升趋势;NDVI空间分布存在异质性,其中红河州绿春县西南角植被NDVI数值大,植被覆盖情况较好;18a来滇中引水受水区各等级植被覆盖度面积有所增减,整体植被覆盖度处于较好的水平,在昆明滇池流域周围以及大理市周围等低海拔地区植被覆盖程度出现明显下降。(4)滇中引水工程受水区的年最大NDVI与年降水在相关性方面负相关略多于正相关,总体负相关占到受水区面积的比例为52.1%;春季降水量与植被NDVI在相关性方面总体现实为正相关关系,占受水区面积的64.79%;夏季降水量与植被NDVI在相关性方面正相关占比略多于负相关,占受水区面积的52.56%;秋季降水量与植被NDVI在相关性方面正相关占比略多于负相关,占受水区面积的60.95%;冬季降水量与植被NDVI在相关性方面总体现实为正相关关系,占受水区面积的99.75%;弱正相关和弱负相关的区域占比较大,受水区大部分区域NDVI对降水响应变化不明显。
基于Agent和支持向量机的远程智能诊断技术研究
这是一篇关于故障诊断,Agent,支持向量机,小波分析,虚拟仪器,液压泵的论文, 主要内容为状态监测和故障诊断技术是提高系统可靠性和可维修性的有效途径。由于机电设备所处区域的分布性,随着Internet技术的普及和应用,分布式远程智能诊断系统的研究和应用成为当前研究热点。机电设备自身结构的复杂性和所处环境的多样性,对于故障诊断的智能性有了更高的要求,使得研究和运用具有分布式智能特征的Agent技术和新通用学习方法——支持向量机,成为当前另外两个研究热点。 论文在系统的理论研究的基础上,运用虚拟仪器技术和小波分析理论对液压泵端盖振动信号进行采集和处理,并将支持向量机理论、Agent技术和Internet技术融合起来,引入到液压泵的远程智能故障诊断中。 论文主要进行了以下几方面的工作: (1)详尽地综述了Agent技术,并将其应用到故障诊断领域,提出了一种基于混合结构的Agent模型用以诊断维护;对多Agent技术进行了总结,并提出了一种基于多Agent的故障诊断系统的层次化结构。 (2)详尽阐述了支持向量机技术,并对支持向量机部分核函数参数选择进行了研究,并将其应用于液压泵故障诊断的研究中。 (3)详尽地阐述了C/S和B/S两种应用于远程故障诊断的体系结构,并加以对比和分析。选择B/S模式制定了远程智能故障诊断设计方案,选用Tomcat服务器构建Web服务器,运用MySQL建立网络数据库,将SVM与Agent融合编写JSP,从而实现了Web诊断服务。 (4)运用小波分析理论和虚拟仪器技术,对液压泵进行振动信号采集、小波除噪及特征提取,在LabVIEW平台上集成编写了液压泵振动信号采集、除噪与特征提取应用软件,并完成了液压泵振动信号现场采集处理与远程诊断的实验研究。
滇中引水工程受水区降水—植被时空分布及相关性研究
这是一篇关于TRMM 3B43,NDVI,小波分析,像元二分模型,相关性的论文, 主要内容为滇中引水工程是解决滇中地区严重缺水问题的特大型跨流域调水工程,也是我国西南地区投资最多、规模最大的水资源配置工程。滇中引水工程受水区分布在昆明、玉溪、楚雄、大理、红河以及丽江6个州(市)。研究滇中引水工程受水区降水、植被时空分布及相关性,为滇中引水工程跨区域水资源配置提供科学指导,具有重要的科学价值和迫切的工程实际需求。本文基于2000-2017年TRMM 3B43降水数据、同期MODIS植被数据、DEM地理空间数据,通过散点斜率法、相关系数、相对误差研究TRMM 3B43精度适用性分析,利用Mann-Kendall检验、小波分析、MVC、像元二分模型、趋势分析、空间相关性分析等技术方法,研究了2000-2017年滇中引水工程受水区降水、植被时空分布以及二者之间的相关性。主要研究内容和结论如下:(1)TRMM 3B43降水数据精度适用性分析。年、季、月尺度中,TRMM 3B43降水量在整个滇中引水工程受水区及单个站点偏差较小、精度较高,在滇中引水工程受水区具有较好的适用性,可为地面降水数据提供有效补充。(2)18a来滇中引水工程受水区降水的时空分布及变化。受水区年内降水量分布不均匀,分布趋势呈单峰型,夏季降水量占全年降水量比重最大,冬季降水量占比低;各个站点年内分布总体水平及各月降水量波动幅度均有差异;年降水量按5.7mm/a减少,春季和夏季降水量呈明显下降趋势,秋季和冬季降水量处于略微上升趋势;滇中引水工程受水区降水量下降突变年份为2003年,多个站点年降水量下降突变点大多在2002-2003年;滇中引水工程受水区大体经历了2个周期的丰枯变化降水;降水在空间分布存在异质性和不均匀性,空间分布整体呈现出“西多东少,南多北少”的现象,局部出现降水量较多的情况,出现在两个位置,分别是大理市洱海和昆明滇池流域,降水量减少趋势在空间上不断扩张。(3)18a来滇中引水工程受水区植被的时空分布及变化。滇中引水工程受水区NDVI年内分布变化明显,月平均NDVI在0.45~0.75,变化趋势呈cos函数型,8月NDVI达到最大值;各站点NDVI年内分布及总体水平也略有差异;2000-2017年滇中引水工程受水区年最大NDVI空间均值在0.74~0.80之间,在研究时域内呈上升趋势;春季NDVI空间均值在0.50~0.61,夏季NDVI空间均值在0.71~0.78之间,秋季NDVI空间均值在0.71~0.77之间,冬季NDVI空间均值在0.565~0.65之间,均成上升趋势;NDVI空间分布存在异质性,其中红河州绿春县西南角植被NDVI数值大,植被覆盖情况较好;18a来滇中引水受水区各等级植被覆盖度面积有所增减,整体植被覆盖度处于较好的水平,在昆明滇池流域周围以及大理市周围等低海拔地区植被覆盖程度出现明显下降。(4)滇中引水工程受水区的年最大NDVI与年降水在相关性方面负相关略多于正相关,总体负相关占到受水区面积的比例为52.1%;春季降水量与植被NDVI在相关性方面总体现实为正相关关系,占受水区面积的64.79%;夏季降水量与植被NDVI在相关性方面正相关占比略多于负相关,占受水区面积的52.56%;秋季降水量与植被NDVI在相关性方面正相关占比略多于负相关,占受水区面积的60.95%;冬季降水量与植被NDVI在相关性方面总体现实为正相关关系,占受水区面积的99.75%;弱正相关和弱负相关的区域占比较大,受水区大部分区域NDVI对降水响应变化不明显。
长江三峡中长期径流预报研究及其系统设计与开发
这是一篇关于三峡水库,径流中长期预报,小波分析,回归分析,预报系统的论文, 主要内容为水文径流要素由于受到气候、地理条件及人类活动等因素影响,其变化规律错综复杂具有很强的不确定性,除此之外灰色性、模糊性和混沌性等一些复杂特性也存在于该系统中。为了使相关决策部门和领导能够更加及时的统筹安排,获取诸如水力发电、防洪抗旱、蓄水供水等方面更大的经济和社会效益,更加准确地预测未来的径流过程,特别是中长期的径流预报,此时就显得格外关键。 本文在中长期径流预报理论研究现状和发展趋势及其系统软件设计开发的基础上,提出了结合小波分析的中长期径流组合预报方法,通过将原始径流序列进行分解与重构,并结合较为成熟的多元线性回归模型、自回归模型、最近邻抽样回归模型以及支持向量机模型,实现了较为精确的中长期径流预报,并针对三峡流域径流预报的实际工程问题,应用长江三峡流域宜昌站年平均径流资料对模型方法进行检验,实例研究表明,本文提出的组合预测方法较为有效,可以显著的提高预报精度。 为了使长江三峡中长期径流预报研究成果更好的满足生产单位的需求,改善其作业预报的水平和精度,本文设计开发了具有水文历史数据的管理、检索和查询、径流过程预测与人机交互管理等功能的长江三峡中长期径流预报软件。该软件采用模块化设计,扩展性好,人机界面友好,易于操作。水文信息查询模块实现了降雨、径流及设计洪水等水文数据信息的实时查询功能,同时通过将这些数据录入水文预报专用数据库,实现了水文数据的快速检索及实时更新功能。水文统计分析模块通过对年月径流量进行频率计算和统计特性分析,可使用户方便快捷的得到径流年内年际的统计特性及趋势和周期特性。中长期预报模块由多种预报模型组成,包括多元线性回归模型、自回归小波模型、最近邻抽样回归小波模型等。在常规模型基础上引入小波分析方法,更好的反映了径流的变化特性,使得模型预报效果得到了极大的提高,为三峡梯级防洪和发电调度系统提供了良好的数据支持。
智能电网电力变压器噪声测量分析系统的设计与应用
这是一篇关于电力变压器,声压级,R-FFT,1/3倍频程,小波分析的论文, 主要内容为近年来,随着人们对电能质量和电网安全的需求越来越高,智能电网的发展速度越来越快。智能变电站作为电能传输过程中的中转枢纽,发挥的重要的作用,而智能变电站中的主要设备电力变压器能否可靠运行关系着整个电网的安全。所以对电力变压器的状态进行监测显得尤为重要。变压器的运行状态与变压器的噪声密切相关。本文主要设计了一套噪声测量分析系统,对变压器的噪声进行采集,计算其声压级,观察分析变压器的噪声特性以达到实时监测变压器运行状态的目的。论文主要从噪声测量计算平台的设计、噪声信号的声级计算、噪声信号的分析三个方面对该系统进行设计。首先,对噪声测量分析平台进行整体设计,包括硬件的选型和软件任务流程的设计,其中硬件设计包括噪声数据采集模块、运算处理与控制模块、储存模块、通讯模块,软件架构主要包括FPGA控制数据采集流程,CPU计算任务的运行流程的设计。其次,基于IIR数字滤波器设计了A、C、Z频率计权网络,并通过MATLAB仿真得出其误差符合1级允差标准,适用于电力变压器噪声声压级的高精度计算。将实数快速傅里叶变换算法应用于噪声的频谱计算,相对于普通快速傅里叶算法,其计算量更少。通过观察变压器噪声信号的声压级与频谱值,可以实时监测变压器的运行状态。然后,在后台对噪声信号进行进一步的频谱分析,提出了用改进的1/3倍频程方法表示FFT,即用一段频带内的最大谱值表示该频带的谱值,用MATLAB仿真验证了其可行性。针对FFT的频谱泄漏现象,通过加窗函数减少误差,之后通过补偿添加窗函数引起的衰减值,提高了FFT分析的精度。针对FFT在频谱分析中的缺陷,提出了小波变换用于噪声信号的频谱分析,仿真分析了小波分析用于噪声信号频率成分的检测、噪声信号奇异性的检测。小波分析不仅能够进行频域成分的分析,还能分析信号的时域特性,为电力变压器噪声信号的故障分析提供了一种有效的分析手段。最后,利用本文设计的噪声测量分析平台采集得到现场的噪声信号,根据本文介绍的算法对实际信号进行计算分析,验证算法的实用性。证明本系统完全适用于变压器噪声特性的计算与分析。
城市老旧小区房屋安全信息管理技术研究
这是一篇关于老旧小区,信息管理技术,小波分析,神经网络,AHP-模糊综合评价,数字图像处理的论文, 主要内容为城市老旧小区的管理是现代化建设过程中的重要部分,其体量日益庞大,档案资料年久繁杂,大量中小型城市滞后的管理方式已无法适应如今信息化管理的需求,不仅信息资源无法快速更新与开发利用,房屋数据的安全性和共享性也存在问题。本文以某地级市为例,对城市老旧小区房屋安全信息管理作业模式、安全技术模型分析、数据展示和管理、成果信息化输出等进行了分析和研究,并开发出一套有效的综合管理系统,主要内容如下:(1)研究了房屋沉降监测、房屋安全评估和房屋裂缝监测的理论。利用小波分析良好的时-频域和多尺度分辨特性能够有效削弱监测信号的噪声;采用人工神经网络作为沉降预测模型的理论基础,分别概述了BP网络和RBF网络;房屋安全评估过程中指标众多、模糊信息复杂,引入AHP-模糊综合评价法进行房屋安全评估;分析数字图像处理技术的实现原理,通过人工标识符的角点测量实现房屋裂缝监测。(2)根据需求对数据进行实地采集,对临近工程引起老旧小区房屋的沉降变化进行模型的实例分析;通过实验比对得到小波去噪和神经网络模型的设计参数,对4个沉降监测点的数据进行去噪处理;使用BP网络和RBF网络进行模拟分析,总结出在本文的实例中,RBF网络在预测的稳定性和精确度均优于BP网络,更适合系统功能的实现;利用软件进行特征提取算子的参数对比实验,得出Forstner特征提取算子更适用于房屋裂缝监测的人工标识符特征点的提取,并确定了相关设计参数。(3)结合信息管理和用户需求,确定了系统设计需求、系统框架、解决方案和开发环境。系统采用前后分离结构进行编码,并对系统开发相关理论进行了研究,包括Spring框架、Java语言、MySQL数据库和百度地图API。通过完成对系统数据库从概念模型到逻辑设计,最终物理实现的过程,以此增加房屋数据的开发利用效率。(4)根据系统设计方案,基于B/S模式,研发出一套城市老旧小区房屋安全信息管理系统(BSIMS),各功能模块包括:系统菜单模块、基础信息管理模块、安全检测管理模块、辅助功能模块和GIS地理信息模块,其中辅助功能模块利用Matlab模型和数字图像处理技术,采用Java语言的进行混合编程,从而实现相关的系统功能。系统通过在实践中应用,取得良好的效果。
智能电网电力变压器噪声测量分析系统的设计与应用
这是一篇关于电力变压器,声压级,R-FFT,1/3倍频程,小波分析的论文, 主要内容为近年来,随着人们对电能质量和电网安全的需求越来越高,智能电网的发展速度越来越快。智能变电站作为电能传输过程中的中转枢纽,发挥的重要的作用,而智能变电站中的主要设备电力变压器能否可靠运行关系着整个电网的安全。所以对电力变压器的状态进行监测显得尤为重要。变压器的运行状态与变压器的噪声密切相关。本文主要设计了一套噪声测量分析系统,对变压器的噪声进行采集,计算其声压级,观察分析变压器的噪声特性以达到实时监测变压器运行状态的目的。论文主要从噪声测量计算平台的设计、噪声信号的声级计算、噪声信号的分析三个方面对该系统进行设计。首先,对噪声测量分析平台进行整体设计,包括硬件的选型和软件任务流程的设计,其中硬件设计包括噪声数据采集模块、运算处理与控制模块、储存模块、通讯模块,软件架构主要包括FPGA控制数据采集流程,CPU计算任务的运行流程的设计。其次,基于IIR数字滤波器设计了A、C、Z频率计权网络,并通过MATLAB仿真得出其误差符合1级允差标准,适用于电力变压器噪声声压级的高精度计算。将实数快速傅里叶变换算法应用于噪声的频谱计算,相对于普通快速傅里叶算法,其计算量更少。通过观察变压器噪声信号的声压级与频谱值,可以实时监测变压器的运行状态。然后,在后台对噪声信号进行进一步的频谱分析,提出了用改进的1/3倍频程方法表示FFT,即用一段频带内的最大谱值表示该频带的谱值,用MATLAB仿真验证了其可行性。针对FFT的频谱泄漏现象,通过加窗函数减少误差,之后通过补偿添加窗函数引起的衰减值,提高了FFT分析的精度。针对FFT在频谱分析中的缺陷,提出了小波变换用于噪声信号的频谱分析,仿真分析了小波分析用于噪声信号频率成分的检测、噪声信号奇异性的检测。小波分析不仅能够进行频域成分的分析,还能分析信号的时域特性,为电力变压器噪声信号的故障分析提供了一种有效的分析手段。最后,利用本文设计的噪声测量分析平台采集得到现场的噪声信号,根据本文介绍的算法对实际信号进行计算分析,验证算法的实用性。证明本系统完全适用于变压器噪声特性的计算与分析。
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