基于季节性变化的数字滤波基流分割方法评价——以伊河栾川流域为例

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作者 冯夏婷 张佳鹏 +1 位作者 连炎清 凌牧午 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第1期118-129,共12页

数字滤波法作为估计基流最常用的自动分割方法,计算简单、易于推广,但滤波参数常采用经验取值,且固定参数难以反映基流的季节性动态变化,影响模型分析精度。以伊河上游栾川流域为典型研究区,采用4种数字滤波模型,通过分析径流退水系数(k... 数字滤波法作为估计基流最常用的自动分割方法,计算简单、易于推广,但滤波参数常采用经验取值,且固定参数难以反映基流的季节性动态变化,影响模型分析精度。以伊河上游栾川流域为典型研究区,采用4种数字滤波模型,通过分析径流退水系数(k)确定数字滤波参数,讨论滤波参数的季节性变化对模型估算基流的影响,并评估数字滤波方法在研究区域的适用性。结果表明:栾川流域降水径流仍呈显著正相关关系,NDVI增加及土地利用变化对流域退水系数影响不明显,研究期内在夏、秋季平均径流退水系数k约在20~35 h,春、冬两季k值约在90~100 h,即流域径流退水在春冬两季较为缓慢,且考虑滤波参数季节性变化的基流分割结果比全年使用同一滤波参数的结果更符合流域基流实际特征;对4种数字滤波法所得的基流指数进行误差分析和精度评价,发现在栾川流域,Eckhardt双参数滤波模型比其他3种单参数滤波模型更为适用,所得流域平均基流占比约为33%。研究结果降低了滤波模型参数的不确定性,提高了数字滤波方法模拟基流的准确性,也为校准或验证水文模型提供参考。 展开更多

关键词 基流分割 数字滤波法 季节性变化 栾川流域

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数字滤波法在锡林河基流分割中的比较与应用 被引量：6

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作者 宋小园 朱仲元 +3 位作者 焦玮 席小康 郝祥云 刘世利 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2016年第6期1319-1326,共8页

以1974年锡林浩特水文站实测径流数据为例,通过Lyne-Hollick、Chapman、ChapmanMaxwell、Boughton-Chapman四种方法对其进行基流分割。一方面研究不同滤波方法滤波次数、滤波参数变化对基流分割结果的影响;另一方面确定流域基流分割的... 以1974年锡林浩特水文站实测径流数据为例,通过Lyne-Hollick、Chapman、ChapmanMaxwell、Boughton-Chapman四种方法对其进行基流分割。一方面研究不同滤波方法滤波次数、滤波参数变化对基流分割结果的影响;另一方面确定流域基流分割的最优参数。结果表明:LyneHollick、Chapman、Chapman-Maxwell、Boughton-Chapman四种滤波法在锡林河基流分割中,拥有两个滤波参数的Boughton-Chapman滤波法分割基流的模拟效果最好,这是因为拥有两个滤波参数的数字滤波器与拥有一个参数的数字滤波器相比,其对总径流序列的高频信号的平滑作用更显著,所获得的地下径流序列更稳定,变化性更小。但其相比于单参数滤波法分割次数较多。对于单参数滤波方法中,Lyne-Hollick滤波法分割基流的模拟效果较好,Nash-Sutcliffe效率系数较接近于1,平均相对误差均<5%,Chapman和Chapman-Maxwell滤波法分割结果偏低,平均相对误差均>10%。 展开更多

关键词 基流分割 lyne-hollick滤波法 Chapman滤波法 Chapman-Maxwell滤波法 Boughton-Chapman滤波法

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平滑最小值法与数字滤波法在流域径流分割中的应用比较 被引量：29

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作者 董晓华 邓霞 +2 位作者 薄会娟 刘冀 李英海 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期1-4,共4页

将平滑最小值法和2种数字滤波法应用于三峡水库的日入库流量的基流分割,比较了3种方法的基流分割效果.结果表明,数字滤波法优于平滑最小值法,所得的地下径流更平滑,更符合流量过程线退水段的物理规律;拥有2个参数的数字滤波器对总径流... 将平滑最小值法和2种数字滤波法应用于三峡水库的日入库流量的基流分割,比较了3种方法的基流分割效果.结果表明,数字滤波法优于平滑最小值法,所得的地下径流更平滑,更符合流量过程线退水段的物理规律;拥有2个参数的数字滤波器对总径流序列的高频信号的平滑作用要优于拥有1个参数的数字滤波器,所获得的地下径流序列更为稳定,变化性小,更适用于三峡大坝坝址以上的大流域的基流分割. 展开更多

关键词 基流分割 数字滤波法 平滑最小值法

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基于数字滤波法和SWAT模型的灞河流域基流时空变化特征研究 被引量：10

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作者 胡胜 杨冬冬 +5 位作者 吴江 高宇 邱海军 曹明明 宋进喜 万虹麟 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第3期455-463,共9页

将国内外应用较广的数字滤波法和分布式水文模型SWAT相结合,在进行基流时间特征分析的基础上,通过修正基流退水系数α、模型效率评价、重新运行模型、GIS空间插值和趋势分析等方法,创新性地实现了基流空间特征的可视化表达。研究结果表... 将国内外应用较广的数字滤波法和分布式水文模型SWAT相结合,在进行基流时间特征分析的基础上,通过修正基流退水系数α、模型效率评价、重新运行模型、GIS空间插值和趋势分析等方法,创新性地实现了基流空间特征的可视化表达。研究结果表明:1 2001~2012年灞河流域年均基流指数(BFI)为0.43,总体呈增加的趋势。年降水量与年径流、年基流均呈明显的正相关关系,与年基流指数呈明显的负相关关系;2基流年内变化较为稳定,在时间上存在秋季>春季>夏季>冬季、汛期>非汛期的关系。枯水期的基流指数高达0.78,表明基流是枯水期河流的主要补给来源;3灞河流域基流在空间上表现为自东南向西北、自上游向下游逐渐增加的趋势,这种空间分异规律是由流域的地势和河流流向决定的。 展开更多

关键词 数字滤波法 SWAT模型 SWAT Bflow 时空变化特征 基流 灞河流域

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中位数高保真数字滤波算法 被引量：9

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作者 缪华健 胡上序 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1995年第7期1020-1023,共4页

提出了一种采用中位数的滑动窗口滤波方法。所设置的窗口宽度为2m+1个数据点,使宽度大于m个数据点的峰被视为信号而无失真地保留,使宽度小于或等于m个数据点的峰被视为噪声而完全滤除。中位数法较之常用的加权和法具有滤波效果好、信号... 提出了一种采用中位数的滑动窗口滤波方法。所设置的窗口宽度为2m+1个数据点,使宽度大于m个数据点的峰被视为信号而无失真地保留,使宽度小于或等于m个数据点的峰被视为噪声而完全滤除。中位数法较之常用的加权和法具有滤波效果好、信号畸变小等优点。此法能保证谱峰高度和谱峰位置这两个重要参数不发生变化,故非常适宜用于仪器化学分析信号的滤波。 展开更多

关键词 仪器分析 数据处理 数字滤波 中位数法

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基于数字滤波法的怒江流域基流时空分异 被引量：11

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作者 刘新有 谢飞帆 《水资源保护》 CAS CSCD 2017年第1期18-23,共6页

为明晰怒江流域基流时空分异特征,利用数字滤波法进行怒江干流和南汀河支流的基流研究。结果表明:1怒江干流3站基流指数IBF在0.71~0.74之间,南汀河支流2站的多年平均IBF在0.68左右,南汀河支流IBF明显低于怒江干流,干支流基流量和IBF自... 为明晰怒江流域基流时空分异特征,利用数字滤波法进行怒江干流和南汀河支流的基流研究。结果表明:1怒江干流3站基流指数IBF在0.71~0.74之间,南汀河支流2站的多年平均IBF在0.68左右,南汀河支流IBF明显低于怒江干流,干支流基流量和IBF自上游向下游递增;2各站基流量与径流量变化过程基本一致,两者相关系数均在0.9以上;3怒江干支流各站多年平均基流量和径流量年内分配均呈"尖廋"的单峰形,而多年平均基流指数年内分配均呈"V"字形,但两者变化过程不完全相反;4怒江干流代表站道街坝站和南汀河支流代表站姑老河站IBF均为丰水年<平水年<枯水年,这与基流相对于径流更为稳定有关。 展开更多

关键词 基流量 径流量 基流分割 数字滤波法 时空分异 怒江流域

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基于数字滤波法的紫鹊界梯田区水源结构分析 被引量：3

7

作者 李桂元 杜新德 +1 位作者 罗利顺 刘思妍 《安徽农业科学》 CAS 2012年第18期9756-9757,9945,共3页

为探究紫鹊界梯田区域原生态自流灌溉系统机理,在该区域选择一个边界闭合的小流域,在其中游和出口断面各设一个降雨-径流观测站,上站控制区基本为原生态的天然植被覆盖区,上、下站区间基本为梯田区。采用数字滤波法对两断面的实测日径... 为探究紫鹊界梯田区域原生态自流灌溉系统机理,在该区域选择一个边界闭合的小流域,在其中游和出口断面各设一个降雨-径流观测站,上站控制区基本为原生态的天然植被覆盖区,上、下站区间基本为梯田区。采用数字滤波法对两断面的实测日径流序列进行了基流分割,分析其水源结构。分析得出:原生态植被区径流模数与基流指数均远大于梯田区。凸显其蓄水保水作用,是梯田区原生态自流灌溉系统天然水源。基流指数大说明水源结构中以基流(壤中流与地下径流)所占比例大,其作用相当于一个地下蓄水库,能较好地涵蓄降雨,为下游梯田区提供源源不断的灌溉水源。 展开更多

关键词 数字滤波法 紫鹊界梯田 径流组成 基流

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基于同位素的Eckhardt数字滤波法参数季节性动态识别研究 被引量：2

8

作者 王琰 陈耀宇 常虹 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第12期99-110,共12页

基流量的准确确定是水资源利用、水文模型校验、生态需水量和河流自净能力计算等工作的重要基础。然而,基流量难以直接观测,目前常用的Eckhardt数字滤波等方法参数的物理意义并不十分明确,且固定的参数难以刻画基流量的年内和年际动态变... 基流量的准确确定是水资源利用、水文模型校验、生态需水量和河流自净能力计算等工作的重要基础。然而,基流量难以直接观测,目前常用的Eckhardt数字滤波等方法参数的物理意义并不十分明确,且固定的参数难以刻画基流量的年内和年际动态变化,限制了基流分割结果的精度。以第二松花江流域伊通河上游典型子流域为例,利用更具物理基础的同位素方法分别对流域汛期和融雪期两个关键时段进行基流分割,并利用不同季节分割结果对Eckhardt数字滤波法的参数进行了识别。研究发现,基于同位素结果可以有效识别Eckhardt法参数的季节性动态规律,因此利用参数动态识别后的Eckhardt法可以对流域后续径流过程进行更为准确的分割计算。本研究思路可以在保证基流分割结果精度的基础上,有效降低对监测数据的需求。 展开更多

关键词 基流分割 同位素法 数字滤波法 汛期 融雪期

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基于数字滤波法的长江上游流域基流时空分布特征 被引量：3

9

作者 孙志伟 梁越 钮新强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第11期23-28,35,共7页

基流是枯水期河川径流的重要补给来源。精确刻画长江上游流域基流的时空分布特征,对水资源合理的开发和利用有着重要的意义。将数字滤波法和SWAT模型相结合,开展了长江上游流域基流在时间特征上的研究,并利用克里金插值方法实现了长江... 基流是枯水期河川径流的重要补给来源。精确刻画长江上游流域基流的时空分布特征,对水资源合理的开发和利用有着重要的意义。将数字滤波法和SWAT模型相结合,开展了长江上游流域基流在时间特征上的研究,并利用克里金插值方法实现了长江上游流域基流空间分布的刻画。结果表明:1990—2000年长江上游流域多年年均基流量和多年年均基流模数的范围分别为:5~9500 m^(3)/s和0.36~28.00 L/(km^(2)·s);年径流量、年基流量与年降水量均呈现出明显的正相关关系,而年基流指数与年降水量呈现出明显的负相关;基流指数(BFI)在年际变化上较为稳定,表明基流是河流的重要补给来源。基流指数在年内变化存在枯水期>丰水期的关系,基流量在年内变化规律为夏季>秋季>冬季>春季、丰水期>枯水期;此外,长江上游流域基流量随着产汇流面积的增加而逐渐增加。 展开更多

关键词 基流 枯水期 数字滤波法 SWAT模型 长江上游流域

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区域物探中KL变换的数字滤波法 被引量：1

10

作者 夏克文 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1993年第2期51-55,共5页

提出了在区域物探资料处理中的 KL 变换法,对区域物探数据进行 KL 变换、提取特征和重构数据,可以将随机噪声降低到最低限度。人工资料和实际资料表明:这种数字滤波方法效果很好,大大提高了物探数据的信噪比。

关键词 数字滤波 KL变换法 地球物理勘探

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数字滤波技术的探讨 被引量：2

11

作者 阮锐 《海洋测绘》 1998年第4期28-30,56,共4页

数字滤波是数字信号处理技术的重要组成部分之一。本文概述了数字滤波技术的发展,分析了该技术的特点,并介绍和着重分析了几种常用的数字滤波的方法。

关键词 数字滤波器 数字滤波技术 模拟滤波器 采样值 算术平均值法 测量仪器 加权算术平均法 积分平均 数字信号处理 数据处理

全文增补中

快速变换与数字滤波(续)

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作者 王新允 《电信科学》 1987年第3期58-63,共6页

关键词 数字滤波 模拟滤波器 快速变换 窗函数法 线性相位 无限冲激响应 双线性变换 阻带 有限冲激响应 频率畸变

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频率测量与滤波方法的研究

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作者 高敬阳 安历辛 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第1期59-61,共3页

石英谐振式力传感器用于称重测量时，后续电路对频率的测量存在快速性和准确性相矛盾的问题，本文研究设计了一种实用有效的测频方法和滤波方法，使刷新显示时间小于0．3秒，测频精度达到10-5。

关键词 频率测量 数字滤波 多倍周期法 电工测量仪

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自动基流分割法在黄土高原水蚀风蚀交错区典型流域适用性分析 被引量：22

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作者 雷泳南 张晓萍 +3 位作者 张建军 刘二佳 张庆印 陈妮 《中国水土保持科学》 CSCD 2011年第6期57-64,共8页

黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境脆弱,河川基流量的多少及其变化对维持该区生态系统健康具有重要意义。利用黄土高原水蚀风蚀交错区窟野河流域多年实测径流资料,研究国内外常用的滑动最小值法、HYSEP法和数字滤波法3类共8种自动基流分... 黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境脆弱,河川基流量的多少及其变化对维持该区生态系统健康具有重要意义。利用黄土高原水蚀风蚀交错区窟野河流域多年实测径流资料,研究国内外常用的滑动最小值法、HYSEP法和数字滤波法3类共8种自动基流分割方法在该研究区的适用性。结果表明:1)8种方法所得年均基流指数差异较大,最大为0.651 5,最小为0.330 5,而滤波法中的F2(Chapman-Maxwell法)和F4(Eckhardt法)法估算的结果最为稳定可靠,均值分别为0.386 8和0.330 5,标准差分别为0.042 8和0.046 1;2)F2和F4法分割的基流过程线与实际更吻合,2种方法估算的年基流量与实际观测值的验证效果最好,Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.691和0.718,平均相对误差分别为9.83%和5.05%,F2和F4法估算的基流结果均能客观稳定地反映该研究区的基流状况,适合于该研究区进行基流分析;3)从F2和F4 2种方法估算值的平均值来看,窟野河流域基流量近50年来呈现减少趋势,其减少量占总径流减少量的41%。 展开更多

关键词 基流分割 数字滤波法 适宜性 水蚀风蚀交错区 黄土高原

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五种基流分割方法在长江螺山站的应用对比研究 被引量：13

15

作者 王冠 鲁程鹏 +2 位作者 李姝蕾 陈帅 李俊江 《水资源与水工程学报》 2015年第3期118-123,共6页

基流是枯水期河川径流的主要来源,稳定可靠的基流分割方法对基流研究具有重要作用。基于螺山站1965-2012年逐日流量资料,采用基流指数法、HYSEP法(固定步长法、滑动步长法、局部最小值法)和数字滤波法3类(5种)基流分割方法进行基流分割... 基流是枯水期河川径流的主要来源,稳定可靠的基流分割方法对基流研究具有重要作用。基于螺山站1965-2012年逐日流量资料,采用基流指数法、HYSEP法(固定步长法、滑动步长法、局部最小值法)和数字滤波法3类(5种)基流分割方法进行基流分割。研究结果表明:5种方法所得年基流指数相差不大,但年内基流过程差别显著。BFI法和局部最小值法计算结果较为合理,对不同年份BFI值年际变化有较好的辨识度,是长江中游干流区较为适宜的基流分割手段。 展开更多

关键词 基流分割 BFI法 HYSEP法 数字滤波法 长江螺山站

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用瞬变电磁法探测灰岩溶洞 被引量：25

16

作者 薛国强 宋建平 +1 位作者 马宇 全红娟 《长安大学学报（地球科学版）》 CAS 2003年第2期50-53,共4页

　为了查明高速公路设计段地下灰岩溶洞的发育情况,运用大回线源瞬变电磁法在指定场地进行了探测。采用线性数字滤波技术进行正演模拟,采用改进的阻尼最小二乘可行方向法对资料进行反演计算,经过资料处理,查出地下灰岩溶洞的赋存位置,... 　为了查明高速公路设计段地下灰岩溶洞的发育情况,运用大回线源瞬变电磁法在指定场地进行了探测。采用线性数字滤波技术进行正演模拟,采用改进的阻尼最小二乘可行方向法对资料进行反演计算,经过资料处理,查出地下灰岩溶洞的赋存位置,所解释的结果得到钻孔验证,效果很好。瞬变电磁探测技术的成功应用,很好地解决了高速公路设计中遇到的疑难地质问题。 展开更多

关键词 瞬变电磁法 灰岩溶洞 探测 高速公路 线性数字滤波 反演计算 正演模拟 公路设计

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基于石英谐振式力敏传感器的数字式测力系统 被引量：6

17

作者 张景文 梁大开 徐明辉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期98-100,共3页

提出了一种新型的数字式测力系统的设计方案 ,该系统以单片机作为中心控制单元 ,利用了石英谐振器力-频特性 ,采用了多周期同步法测频、数字滤波等技术 ,得到了高精度、高稳定性和响应快速的力传感数据 ,设计简单 ,工作可靠。

关键词 测力系统 石英谐振器 单片机 多周期同步法 数字滤波

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时间域电磁勘探数据的模拟退火法反演研究 被引量：4

18

作者 张建国 武欣 +2 位作者 赵海涛 齐有政 方广有 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期220-225,共6页

地电模型的高度非线性和非惟一性限制了模拟退火法反演在电磁勘探领域中的应用。该文采用改进的模拟退火算法,实现了时间域电磁法数据的模拟退火法反演。首先通过双重数字滤波方法简化了正演计算过程,然后将非线性反演问题转化为最优化... 地电模型的高度非线性和非惟一性限制了模拟退火法反演在电磁勘探领域中的应用。该文采用改进的模拟退火算法,实现了时间域电磁法数据的模拟退火法反演。首先通过双重数字滤波方法简化了正演计算过程,然后将非线性反演问题转化为最优化问题,采用模拟退火算法搜索全局最优解。改进的搜索策略能自适应地调整搜索步长,提高了最优解的搜索效率。与传统反演方法进行对比实验,结果表明该方法能有效获得全局最优解,得到更加准确的地电模型参数。 展开更多

关键词 时间域电磁勘探 模拟退火法反演 双重数字滤波 搜索步长

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建立表面粗糙度评定中线的快速算法 被引量：6

19

作者 强锡富 袁怡宝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期353-358,共6页

本文推导出建立表面粗糙度评定中线的最快速算法，并通过实验得到了验证。这一研究彻底解决了用数字滤波方法确定评定中线的效率问题。

关键词 表面粗糙度 中线 评定 快速算法 数字滤波法

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三种基流分割方法在黄河源区应用中的对比分析 被引量：15

20

作者 周旭东 杨涛 《水电能源科学》 北大核心 2014年第10期18-21,共4页

基于黄河源区唐乃亥水文站1961~2004年的实测逐日径流量资料,分析基流年内分配规律,分别选取典型年径流量过程单峰型（2003年）、双峰型（1963年）、多峰型（1967年）进行标准化处理,运用数字滤波法、加里宁试算法和改进的经验斜割法计... 基于黄河源区唐乃亥水文站1961~2004年的实测逐日径流量资料,分析基流年内分配规律,分别选取典型年径流量过程单峰型（2003年）、双峰型（1963年）、多峰型（1967年）进行标准化处理,运用数字滤波法、加里宁试算法和改进的经验斜割法计算基流过程和基流指数（BFI）,并对比分析了气候、冰川（积融雪）和冻土过程对各种方法分割结果的影响。结果表明,黄河源区径流年内分配规律受自然条件的影响不同于其他流域;基流计算中数字滤波法计算结果稳定,加里宁试算法更贴合实测径流过程,经验斜割法在枯水年份基流分割中更为简便,应根据不同的年内径流过程及基流计算目的选择合适的基流分割方法。 展开更多

关键词 基流分割 径流年内分配 数字滤波法 加里宁试算 经验斜割法

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