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一种改进的高性能Lorenz系统构造及其应用 被引量：22
1
作者 官国荣 吴成茂 贾倩 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期31-44,共14页
Lorenz系统是一种最具有代表性、典型性的混沌模型之一,一直被众多学者深入研究和广泛应用.为了获取结构和动力学行为更为复杂的混沌吸引子,不断改善Lorenz系统已成为混沌动力系统研究中的重要课题之一.为此,本文提出了一个具有复杂系... Lorenz系统是一种最具有代表性、典型性的混沌模型之一,一直被众多学者深入研究和广泛应用.为了获取结构和动力学行为更为复杂的混沌吸引子,不断改善Lorenz系统已成为混沌动力系统研究中的重要课题之一.为此,本文提出了一个具有复杂系统动力学行为的改进的Lorenz系统,并将其用于图像信息安全保护.在现有各种改进的Lorenz系统的基础上,首先通过增加Lorenz系统的控制参数和改变非线性项相结合的方法构造出一种新的Lorenz混沌系统;其次采用微分动力系统方法深入研究该系统并获得与Lorenz系统、Bao系统、Tee系统和Y系统等具有相似的耗散性、对称性、稳定性,以及更加复杂的混沌特性和动力学行为,同时分析该系统所产生随机序列具有良好的相关性和复杂性;最后将其所产生的离散伪随机序列用于图像置乱和扩散加密,通过对图像加密结果的相邻像素相关性分析、灰度空间相关特性不确定性分析、抗差分攻击以及密钥敏感性测试,表明本文所构造的改进的Lorenz系统应用于图像加密能获得相对较高的安全性. 展开更多
关键词 LORENZ系统 lyapunov指数 图像加密 相关性分析
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基于最大Lyapunov指数的冲击地压预测模型 被引量：13
2
作者 李洪 戴仁竹 蒋金泉 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2006年第2期215-219,共5页
冲击地压的拟合预测方法是对监测数据在未来一定时期的变化和走势规律进行预测,传统的数理统计预测模型把冲击地压监测序列认为是由于外在随机因素引起的,而冲击地压观测时序大多是一个貌似随机的非线性混沌序列,随机过程理论并不完全... 冲击地压的拟合预测方法是对监测数据在未来一定时期的变化和走势规律进行预测,传统的数理统计预测模型把冲击地压监测序列认为是由于外在随机因素引起的,而冲击地压观测时序大多是一个貌似随机的非线性混沌序列,随机过程理论并不完全适合冲击地压时序的预测.最大Lyapunov指数作为量化动力系统对初始轨道的指数发散和估计系统的混沌量,是系统的一个很好的预报参数,本文在对观测序列相空间重构的基础上,基于最大Lyapunov指数对冲击地压工作面观测时序建立了预测模型,并与传统的数理统计预测方法进行了对比分析.通过对冲击危险区域的电磁辐射日平均值序列及顶板下沉速度序列等实例的预测运算和分析,得到冲击地压的最大Lyapunov指数预测模型达到了较高的预测精度,是完全可行的. 展开更多
关键词 混沌 冲击地压 预测 相空间重构 lyapunov指数
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基于混沌时间序列的GPS卫星钟差预测算法 被引量：17
3
作者 陈演羽 李廷会 +2 位作者 黄飞江 袁海波 单庆晓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期115-122,共8页
针对现有钟差预测模型对卫星钟差的非线性特性难以精确预测的特性,提出一种基于混沌时间序列的卫星钟差预测算法。该算法首先通过对钟差序列进行相空间重构,求得最大李雅普诺夫（Lyapunov）指数证明其混沌特性,然后分别采用零阶加权局... 针对现有钟差预测模型对卫星钟差的非线性特性难以精确预测的特性,提出一种基于混沌时间序列的卫星钟差预测算法。该算法首先通过对钟差序列进行相空间重构,求得最大李雅普诺夫（Lyapunov）指数证明其混沌特性,然后分别采用零阶加权局域预测法和一阶加权局域预测法对钟差序列进行预测,最后将预测结果与国际GNSS服务（IGS）精密钟差值进行比较,得到算法的预测精度。以采样间隔为30 s,时长约为23 h的全球定位系统（GPS）卫星钟差序列进行预测,结果表明15 min内,IGS真实值和预测值的绝对偏差在1 ns以内,绝对偏差平均值在0.3 ns以内。将该算法应用于卫星钟差的预测中,可以实现对卫星钟差非线性特性的短期精确预测。 展开更多
关键词 卫星钟差 混沌 lyapunov指数 零阶加权局域法 一阶加权局域法
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近似熵理论及应用 被引量：15
4
作者 张艳艳 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2009年第6期1543-1546,共4页
目的:介绍近似熵分析生物信号的优点,探讨时间序列的参数对近似熵值的影响,阐述近似熵在医学的应用现状与前景。方法:根据定义和算法,介绍近似熵与关联维、分形维数、Lyapunov指数等非线性分析方法相比估计信号的复杂度所具有的优点;依... 目的:介绍近似熵分析生物信号的优点,探讨时间序列的参数对近似熵值的影响,阐述近似熵在医学的应用现状与前景。方法:根据定义和算法,介绍近似熵与关联维、分形维数、Lyapunov指数等非线性分析方法相比估计信号的复杂度所具有的优点;依据近似熵算法,本文编制程序定量地分析近似熵值与时间序列各参数的关系;人体脑电信号和心电信号等生物信号能反映出人体所处的状态,检测生物信号的近似熵值变化,定量的监测和检测某组织的状态。结果:近似熵具有计算所需数据短,抗噪能力好等优点,弥补了关联维等非线性分析方法的缺陷;近似熵与时间序列的幅值无关;在低频,近似熵值几乎是随频率增大而增大;当计算长度大于1000个点时,近似熵是稳定的,定量说明近似熵计算所需数据短;目前,近似熵在诊断、监测、麻醉学等医学领域广泛运用,并取得很好的成果。结论:近似熵一种新发展起来的定量估计信号复杂度的非线性分析方法,为诊断、监测一些疾病提供一种新的方法,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 近似熵 关联维 分形维数 lyapunov指数
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桥梁变形数据小波去噪与混沌预测 被引量：13
5
作者 栾元重 栾亨宣 +2 位作者 马德鹏 刘娜 周岩 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第5期133-135,139,共4页
跨海大桥因海浪、飓风、船体撞击等外界因素作用,桥梁变形表现为动态非线性变形状态,也存在混沌现象。为此,选择db10小波和软阈值消噪法分解与消除变形数据中的粗差与噪声,并对小波预处理后的平滑变形时间序列通过相空间重构,运用Lyapu... 跨海大桥因海浪、飓风、船体撞击等外界因素作用,桥梁变形表现为动态非线性变形状态,也存在混沌现象。为此,选择db10小波和软阈值消噪法分解与消除变形数据中的粗差与噪声,并对小波预处理后的平滑变形时间序列通过相空间重构,运用Lyapunov指数进行桥梁混沌状态判定;再将混沌时间序列预测结果与指数平滑法预测值进行分析对比,证明混沌预测可靠且精度高。 展开更多
关键词 软阈值消噪法 相空间重构 lyapunov指数 混沌时间序列 指数平滑法
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基于改进Lyapunov指数的瓦斯涌出时间序列预测 被引量：11
6
作者 黄文标 施式亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1665-1668,共4页
针对瓦斯涌出传统的线性预测方法存在的问题,根据瓦斯涌出时间序列固有的确定性和非线性,建立了基于最大Lyapunov指数的瓦斯涌出混沌时间序列预测模型.经Ⅱ1024回采工作面瓦斯涌出时间序列仿真计算,仿真结果显示该预测方法具有很高的预... 针对瓦斯涌出传统的线性预测方法存在的问题,根据瓦斯涌出时间序列固有的确定性和非线性,建立了基于最大Lyapunov指数的瓦斯涌出混沌时间序列预测模型.经Ⅱ1024回采工作面瓦斯涌出时间序列仿真计算,仿真结果显示该预测方法具有很高的预测精度. 展开更多
关键词 lyapunov指数 瓦斯涌出 时间序列 混沌
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对Shil'nikov混沌特性拟合计算的改进 被引量：9
7
作者 吕翎 李成仁 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期105-107,共3页
对 H2 SO4 / Na Cl溶液电解 Cu体系中出现的 Shil nikov混沌特性的拟合计算进行了改进 ,求出了体系的 L yapunov指数 ,确定出体系存在混沌吸引子 ,并且发现计算机模拟出的混沌吸引子的形状与实验得出的吸引子十分相似 .
关键词 Shil-nikov 混沌吸收子 混沌现象 化学反应
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我国股票市场流动性的非线性动力学特征研究:基于分形理论的检验 被引量：12
8
作者 尹海员 华亦朴 《管理评论》 CSSCI 北大核心 2017年第8期43-52,共10页
利用我国股市日度交易数据构建流动性指标,通过BDS检验、赫斯特指数、关联维检验及李雅普诺夫指数等方法,从微观视角分析了股票市场流动性的非线性动力学特征。实证结果显示:我国股票市场流动性具有一定程度上的非线性结构;进一步的赫... 利用我国股市日度交易数据构建流动性指标,通过BDS检验、赫斯特指数、关联维检验及李雅普诺夫指数等方法,从微观视角分析了股票市场流动性的非线性动力学特征。实证结果显示:我国股票市场流动性具有一定程度上的非线性结构;进一步的赫斯特指数计算结果证明市场流动性呈现出均值回复的特点,具有反持续性和不可预测性;相应的关联维估计值说明我国股票市场流动性属于一个具有分形分维特征的低维混沌系统;同时市场流动性具有相当的脆弱性,对微小的因素变化非常敏感,极易发生极端性集聚。这些研究结果为股票市场流动性的日常监管、危机爆发时干预政策的实施提供了依据。 展开更多
关键词 市场流动性 非线性动力学 混沌系统 关联维 李雅普诺夫指数
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一个含指数函数的混沌系统设计与电路实现 被引量：11
9
作者 张成亮 王树斌 王忠林 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期140-144,共5页
为丰富混沌系统类型,通过将Lorenz系统中的一个非线性项用指数函数替代的方法,获得一个新的混沌系统。分析了该系统的对称性、平衡点的稳定性、Lyapunov指数和Lyapunov维数等基本动力学特性。与Lorenz系统相比,新系统的平衡点不包含原点... 为丰富混沌系统类型,通过将Lorenz系统中的一个非线性项用指数函数替代的方法,获得一个新的混沌系统。分析了该系统的对称性、平衡点的稳定性、Lyapunov指数和Lyapunov维数等基本动力学特性。与Lorenz系统相比,新系统的平衡点不包含原点,且具有更大的正Lyapunov指数,能够产生更为复杂的混沌吸引子。设计的电子电路实现了该系统,电路实验结果与数值仿真一致。 展开更多
关键词 混沌系统 电子电路 lyapunov指数
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基于熵值和G1法的自动驾驶车辆综合智能定量评价 被引量：11
10
作者 李茹 马育林 +1 位作者 田欢 孙川 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1327-1334,共8页
本文中基于熵值法(Entropy)和序关系分析法(G1)对自动驾驶车辆进行综合智能定量评价。首先利用熵值法和序关系分析法相结合的方法来确定指标权重系数;接着采用模糊综合评价法对自动驾驶车辆进行综合智能定量评价。在此过程中,利用李雅... 本文中基于熵值法(Entropy)和序关系分析法(G1)对自动驾驶车辆进行综合智能定量评价。首先利用熵值法和序关系分析法相结合的方法来确定指标权重系数;接着采用模糊综合评价法对自动驾驶车辆进行综合智能定量评价。在此过程中,利用李雅普诺夫指数对指标进行量化,以有效克服专家经验判断的主观性,并采用组合权重的方式充分利用已掌握的客观信息,使自动驾驶车辆各级指标权重的确定更加准确、客观,从而得到科学合理的评价结果。最后通过实际比赛中参赛车队的表现对评价模型进行验证。 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 熵值法 G1法 李雅普诺夫指数 模糊综合评价法
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小波和混沌神经网络在大坝变形预测中的应用 被引量：10
11
作者 康传利 陈洋 +2 位作者 张临炜 时满星 顾峻峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第3期101-104,116,共5页
大坝是复杂的变形系统,其变形表现为动态非线性,也存在混沌现象。为充分利用大坝变形监测位移时间序列,实现位移单变量情况下的准确预测,提出了一种小波和混沌神经网络预测新方法,首先对大坝位移变形监测数据进行小波分解,其次对分解后... 大坝是复杂的变形系统,其变形表现为动态非线性,也存在混沌现象。为充分利用大坝变形监测位移时间序列,实现位移单变量情况下的准确预测,提出了一种小波和混沌神经网络预测新方法,首先对大坝位移变形监测数据进行小波分解,其次对分解后的平滑信号进行傅里叶函数拟合预测,再对细节信号进行软阈值去噪和混沌神经网络预测,最后将预测信号进行小波重构。通过工程实例对比分析了小波和混沌神经网络预测新方法、神经网络模型、多元回归模型在大坝位移变形预测中的精度。结果表明,小波和混沌神经网络预测方法的预测精度最高,可以应用于大坝变形预测。 展开更多
关键词 相空间重构 lyapunov指数 小波分解和重构 小波去噪 混沌神经网络预测 大坝变形
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非线性经济时间序列的相空间重构及预测 被引量：5
12
作者 王庆余 《天津职业技术师范学院学报》 2003年第1期23-26,共4页
综述了通过一维的经济时间序列的相空间重构技术构造反映产生经济时间序列的原始系统的本质因素的理论,并举例说明了该技术的实际应用。
关键词 非线性经济时间序列 相空间重构 预测 混沌吸引子 微分同胚 李雅普诺夫指数 计量经济学 股票市场
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一种改进Lorenz混沌系统构造及其加密应用 被引量：9
13
作者 官国荣 吴成茂 贾倩 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第4期830-835,共6页
Lorenz映射是一种被广泛研究和应用的典型混沌系统之一,但其混沌特征不能完全满足高安全性的图像加密需要,为此,提出一种改进Lorenz混沌映射构造法并将其用于图像信息安全保护.针对一种含有指数函数的改进Lorenz混沌映射存在计算溢出的... Lorenz映射是一种被广泛研究和应用的典型混沌系统之一,但其混沌特征不能完全满足高安全性的图像加密需要,为此,提出一种改进Lorenz混沌映射构造法并将其用于图像信息安全保护.针对一种含有指数函数的改进Lorenz混沌映射存在计算溢出的不足,本文首先将含有指数函数项的改进Lorenz混沌映射修改为含有单变元二次平方项的一种新的改进Lorenz混沌映射;其次采用微分动力系统方法研究其动力学特性并证实本文改进Lorenz混沌映射具有最好的混沌特性,能够产生更加复杂的混沌吸引子;最后将改进的Lorenz混沌映射产生具有良好随机特性的离散序列用于图像的置乱和扩散加密.通过对黑白二值图像和灰度图像的加密结果相关性分析、共生矩阵指标分析和密钥敏感性能测试表明,本文所构造的一种改进的Lorenz混沌映射是有效的且能获得更大的正Lyapunov指数,同时图像加密结果的安全性有了显著的提高. 展开更多
关键词 LORENZ映射 lyapunov指数 图像加密 相关性分析 共生矩阵
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血府逐瘀汤治疗心血瘀阻型胸痹对Lyapunov指数以及肌钙蛋白影响 被引量：9
14
作者 刘镇 徐海燕 +5 位作者 古春花 徐泽军 彭智勇 徐连登 刘惠灵 陈伟军 《辽宁中医药大学学报》 CAS 2017年第10期143-146,共4页
目的:探讨血府逐瘀汤治疗心血瘀阻型胸痹对Lyapunov指数以及肌钙蛋白的影响。方法:选取2013年9月—2015年9月深圳市宝安区中医院心血管科住院治疗的心血瘀阻型胸痹患者94例,按随机、对照原则分对照组47例和研究组47例,对照组采用硝酸酯... 目的:探讨血府逐瘀汤治疗心血瘀阻型胸痹对Lyapunov指数以及肌钙蛋白的影响。方法:选取2013年9月—2015年9月深圳市宝安区中医院心血管科住院治疗的心血瘀阻型胸痹患者94例,按随机、对照原则分对照组47例和研究组47例,对照组采用硝酸酯类、低分子肝素等常规治疗;研究组在常规治疗上采用血府逐瘀汤治疗。治疗前后行同步12导联心电图测定最大Lyapunov指数,测定心功能指标,采血测定肌钙蛋白和血管内皮功能,同时对比临床疗效和并发症状况。结果:与治疗前比较,两组治疗后12导联最大Lyapunov指数均升高,治疗后LVEDV、LVESV降低,SV、LVEF升高,治疗后c Tn I、c Tn T、BNP均降低,治疗后ET降低、NO升高(P<0.05);与对照组比较,研究组治疗后12导联最大Lyapunov指数较高,治疗后LVEDV、LVESV较低,SV、LVEF较高,治疗后c Tn I、c Tn T、BNP较低,治疗后ET较低、NO较高(P<0.05);对照组有效率为76.60%,研究组有效率为91.49%,研究组高于对照组(P<0.05);两组间不良反应发生率,无差异(P>0.05)。结论:血府逐瘀汤治疗心血瘀阻型胸痹疗效确切,提高最大Lyapunov指数和心功能,降低心肌损伤。 展开更多
关键词 血府逐瘀汤 心血瘀阻型胸痹 lyapunov指数 肌钙蛋白
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电力系统短期负荷预测方法研究 被引量：5
15
作者 顾洁 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期20-22,共3页
采用混沌理论进行电力系统短期负荷预测 ,对利用Lyapunov指数算法进行负荷预测作了介绍 ,包括用混沌理论实现相空间的重构 ,以及通过计算关联维得到最优嵌入维数的方法、计算Lya punov指数的方法和利用Lyapunov指数得到预测负荷数值的过... 采用混沌理论进行电力系统短期负荷预测 ,对利用Lyapunov指数算法进行负荷预测作了介绍 ,包括用混沌理论实现相空间的重构 ,以及通过计算关联维得到最优嵌入维数的方法、计算Lya punov指数的方法和利用Lyapunov指数得到预测负荷数值的过程 ,并给出了算法的简单实现步骤。实例预测结果 ,证明了算法的有效性 。 展开更多
关键词 混沌 短期负荷预测 lyapunov指数 电力系统
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混沌预测在井下瓦斯浓度监测的应用 被引量：6
16
作者 崔小彦 赵国强 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第A01期184-186,共3页
为了改进矿井瓦斯的实时监测,基于混沌时间序列预测的重构相空间理论,利用瓦斯浓度的时间序列,不直接考虑与瓦斯浓度相关的随机因素,而对瓦斯浓度的历史数据进行分析,建立数学模型(Lyapunov指数模型),并进行预测。实验结果表明:将混沌... 为了改进矿井瓦斯的实时监测,基于混沌时间序列预测的重构相空间理论,利用瓦斯浓度的时间序列,不直接考虑与瓦斯浓度相关的随机因素,而对瓦斯浓度的历史数据进行分析,建立数学模型(Lyapunov指数模型),并进行预测。实验结果表明:将混沌预测应用到井下瓦斯浓度监测方面是一种切实可行的新思路、新方法,能更有效的保证井下人员和设备的安全。 展开更多
关键词 混沌预测 lyapunov指数 时间序列
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基于混沌理论的音乐信号非线性特征研究 被引量：8
17
作者 赵志成 方力先 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期39-43,共5页
音乐信号是人们表达情感与交流的重要形式,其实际是一个时滞的非线性动力学系统,用传统手段难以分析音乐信号的非线性特征。根据音乐的曲式结构中的小节对音乐信号进行划分,分析音乐信号局部特征并由此总结推测其整体特征。通过计算分... 音乐信号是人们表达情感与交流的重要形式,其实际是一个时滞的非线性动力学系统,用传统手段难以分析音乐信号的非线性特征。根据音乐的曲式结构中的小节对音乐信号进行划分,分析音乐信号局部特征并由此总结推测其整体特征。通过计算分析音乐信号的功率谱和李雅普诺夫指数,验证音乐信号具有弱混沌特性。其关联维数的计算结果表明音乐信号具有复杂的内部结构,且经典钢琴曲有较一致的特征,对比Disco等乐曲,其内部结构更复杂。对音乐信号差分运算后的关联维数计算结果,证明了其非线性特征具有稳定性。 展开更多
关键词 混沌理论 李雅普诺夫指数 关联维数 非线性特征
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海杂波的混沌分析 被引量：4
18
作者 杨杰 卢凌 《交通与计算机》 1998年第4期7-10,共4页
文章讨论了混沌信号、随机信号和确定性信号的区别，描述了混沌信号的相空间重构，Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数，关联维等用于表征未知动态系混沌中的重要概念，并将它们应用于海杂波信号的分析中。通过对海杂波的分析，计算得出：海杂波有有... 文章讨论了混沌信号、随机信号和确定性信号的区别，描述了混沌信号的相空间重构，Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数，关联维等用于表征未知动态系混沌中的重要概念，并将它们应用于海杂波信号的分析中。通过对海杂波的分析，计算得出：海杂波有有限的关联维和正的Ｌｙａｐｕｎｏｖ特征指数，说明海杂波具有混沌特性。 展开更多
关键词 相空间 重构相空间 海杂波信号 浑沌信号
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边坡失稳预测预报研究 被引量：6
19
作者 张飞 王创业 张忠诚 《黄金》 CAS 北大核心 2006年第6期18-20,共3页
主要讨论了如何合理地确定重构相空间的嵌入维数,在重构相空间后建立位移预测模型,最后再由位移计算得到边坡可能的破坏时间。从而为边坡失稳提供预测预报。
关键词 边坡失稳 相空间重构 lyapunov指数 预测
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农业灌溉用水量混沌预报模型建立与应用 被引量：7
20
作者 黄显峰 邵东国 +1 位作者 顾文权 代涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期57-60,共4页
针对当前灌溉用水量预报方法研究现状及预报精度低的问题,提出了混沌预报模型。通过灌溉用水量序列相空间重构在高维空间中恢复演变规律,并进行混沌演变特性识别,建立了基于最大Lyapunov指数的灌溉用水量混沌预报模型。模型用于湖北省... 针对当前灌溉用水量预报方法研究现状及预报精度低的问题,提出了混沌预报模型。通过灌溉用水量序列相空间重构在高维空间中恢复演变规律,并进行混沌演变特性识别,建立了基于最大Lyapunov指数的灌溉用水量混沌预报模型。模型用于湖北省举水流域灌溉用水量预报并与不同方法进行对比分析,结果表明模型预报效果好,可以作为农业灌溉用水量预报的一种有效方法。 展开更多
关键词 灌溉 水 混沌系统 预报 相空间法 重构 lyapunov指数
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