Информационная система "Конференции"

Международная конференция «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании»

Алматы, Казахстан, 10 - 14 сентября 2008 года

Тезисы докладов

Вейвлет-преобразование данных гидрофизического мониторинга

Марчук Ан. Г., Симонов К.В., Перетокин С.А., Старовойтов А.В.

Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (Новосибирск),
Институт вычислительного моделирования СО РАН (Красноярск),

Сибирский федеральный университет (Красноярск)

Исследование посвящено разработке алгоритмического и программного обеспечения для быстрого вейвлет-анализа мареограмм цунами, записанных на глубоководных гидрофизических станциях, которые в настоящее время получают широкое распространения, образуя сети регионального и глобального мониторинга волновых процессов в открытом океане.

Известно, что вейвлет-преобразование обеспечивает двумерную развертку исследуемого сигнала, при этом частота и координата рассматривается как независимые переменные, что позволяет исследовать свойства сигнала одновременно в физическом (время, координата) и в частотном пространствах. Это достигается тем, что вейвлет-преобразование сигнала состоит в его разложении по базису, сконструированному из обладающей определенными свойствами функции по средством масштабных изменений и переносов. Каждая из функций этого базиса характеризует как определенную пространственную (временную) частоту, так и её локализацию в физическом пространстве (времени). Для анализа мареграмм цунами используются различные базисные вейвлеты (вейвлет Морле, МНАТ – вейвлет и др.).

В разработанном алгоритме реализована процедура быстрого расчета «вейвлет-диаграмм» мареограмм цунами, которая сводится к перемножению и сложению определенного набора матриц. При этом матрицы организованы таким образом, чтобы количество операций на вычисление коэффициентов их элементов было минимально. Это существенно уменьшает затраты машинного времени необходимого для вычислений.

В качестве предобработки данных осуществляется исключение тренда и центрирование ряда. Далее вычисляются и визуализируются основные составляющие вейвлет-анализа данных наблюдений для оценки особенностей локального спектра энергии исследуемого процесса. Алгоритм был опробован для анализа модельных и реальных мареограмм с записями цунами в Тихом океане. Вейвлет-преобразование здесь используется как первый этап детального анализа структуры данных гидрофизического мониторинга для решения задач контроля и прогноза изучаемого явления.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:45:15)