Analiza skuteczności i porównanie wybranych metod badania cykliczności procesów hydrometeorologicznych
Autor
Feliks, Maciej
Promotor
dr hab. Stanisław Węglarczyk, prof. PK
Data wydania
2004
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Praca dotyczy analizy czułości i porównania wybranych metod detekcji cykliczności. Dano ocenę skuteczności pracy metod na podstawie wyników eksperymentu numerycznego oraz praktyczny sprawdzian na przykładzie rzeczywistych szeregów czasowych. Zaprezentowane zostały wybrane metody detekcji cykliczności procesów hydrometeorologicznych. Pokazano ich zaplecze teoretyczne oraz sposób wizualizacji wyników. Cztery z nich: regresja, korelogram, periodogram, metoda Blackmana-Tukeyauznawane są jako tradycyjne, natomiast piąta metoda analiza falkowa jest nowoczesną techniką analizy danych. Celem dysertacji było opracowanie pewnej miary oraz za jej pomocą ocena skuteczności i czułości wybranych metod detekcji cykliczności. W tym celu zaprojektowany został dwuczęściowy eksperyment numeryczny polegający na wygenerowaniu syntetycznych szeregów czasowych, które symulują rzeczywiste procesy hydrometeorologiczne. Różnica między nimi polegała na tym, że generowane szeregi czasowe stanowiły superpozycję zakłóceń białego szumu w obu przypadkach oraz sinusoidy o znanym okresie (eksperyment I) lub dwóch sinusoid (eksperyment II). Określono miarę skuteczności wykrycia przez metodę rzeczywistej sinusoidy, zakłóconej składnikiem losowym, jako prawdopodobieństwo Pwykrycia rzeczywistego okresu przez daną metodę dla 6 ustalonych poziomów sygnał-szum S/N. Oprócz informacji o zdolności metod do detekcji poszczególnych sinusoid o różnych okresach lub ich kombinacji w parach, określona została czułość metod na zmniejszanie się stosunku sygnał-szum szeregu czasowego (malejąca amplituda sinusoidy). Określona została skuteczność i czułość wybranych metod detekcji cykliczności procesów hydrometeorologicznych, którąprzedstawia klasyfikacja: 1. Analiza falkowa; 2. Metoda Blackmana-Tukeya; 3. Periodogram, metoda regresji; 4. Korelogram, metodą o najwyższej niezawodności jest analiza falkowa (wavelet analysis); wśród wybranych tradycyjnych metod detekcji cykliczności najlepszymi właściwościami detekcyjnymi odznacza się metoda Blackmana-Tukeya estymacji gęstości widmowych mocy. Korelogram wypadł najsłabiej z wszystkich badanych metod. Drugi cel pracy miał charakter analizy porównawczej. Wybrano przykładowe realizacje rzeczywistych procesów hydrometeorologicznych w ten sposób, aby stanowiły zróżnicowane elementy systemu klimatycznego Ziemi. Wykorzystane zostały: średnie temperatury powietrza, sumy opadu atmosferycznego, średnie i ekstremalne przepływy w rzekach Europy, stany wody morskiej i inne oraz średnie roczne liczby Wolfa.
Klasyfikacja PKT
280000 Hydrologia. Meteorologia
Wydział
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Licencja
Zasób udostępniany w ramach tzw. dozwolonego użytku (art. 28 u. o pr. a.)
Prawa dostępu
Zasób dostępny wyłącznie z komputerów Biblioteki PK
