闪电的分形特征研究及其在自动识别中的应用

被引:13
作者
火元莲 [1 ,2 ]
张广庶 [1 ]
吕世华 [1 ]
袁萍 [2 ]
机构
[1] 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
[2] 西北师范大学物理与电子工程学院
基金
国家自然科学基金重点项目;
关键词
闪电信号; 分形维数; 支持向量机; 自动识别;
D O I
暂无
中图分类号
P412.1 [地面气象观测]; P427.32 [不稳定天气的电];
学科分类号
0706 ; 070601 ;
摘要
利用2009年夏季青海地区的快电场变化测量仪的野外观测资料,对120例地闪和77例云闪辐射场信号的分形特征进行了深入研究,结果表明地闪辐射场信号的分形维数与云闪辐射场信号的分形维数有明显的差别,再利用闪电的分形维特征,构造了5个特征值,将其作为支持向量机的输入进行地闪和云闪不同放电类型的识别,有效识别率达到95%以上;通过构造地闪辐射场时间序列信号的分形维数轨迹图表明分形维数最低点对应于原时间序列的回击位置,利用分形维数轨迹中的最低点的位置能够快速准确地对地闪辐射场信号的回击点进行检测,检测率可达到100%.分形维是闪电的一种具有鉴别性的特征,可用于闪电的智能分析与自动化处理.
引用
收藏
页码:574 / 582
页数:9
相关论文
共 12 条
[1]   基于VHF辐射源短基线定位系统对闪电放电过程的研究 [J].
曹冬杰 ;
郄秀书 ;
段树 ;
宣越建 ;
王东方 .
物理学报, 2012, 61 (06) :510-522
[2]   闪电信号的探测分析及其模糊识别研究 [J].
项震 ;
刘明 ;
李鹏 ;
郑毅 ;
范江兵 .
光电工程, 2011, 38 (02) :28-33
[3]   人工触发闪电电流波形特征参数分析 [J].
赵阳 ;
郄秀书 ;
孔祥贞 ;
张广庶 ;
张彤 ;
杨静 ;
冯桂力 ;
张其林 ;
王东方 .
物理学报, 2009, 58 (09) :6616-6626
[4]   闪电消散过程等离子体温度衰减规律的理论研究 [J].
赵学燕 ;
袁萍 ;
王杰 ;
申晓志 ;
郭逸潇 ;
乔红贞 .
物理学报, 2009, 58 (05) :3243-3247
[5]   闪电电场变化波形时域特征分析及放电类型识别 [J].
刘恒毅 ;
董万胜 ;
王涛 ;
邱实 .
气象, 2009, 35 (03) :49-59
[6]   基于小波的回击辐射场的分形分析 [J].
苟学强 ;
陈明理 ;
张义军 ;
董万胜 ;
郄秀书 .
兰州大学学报(自然科学版), 2008, (03) :24-27
[7]   闪电光电信号的同步观测与闪电类型模式识别 [J].
李鹏 ;
郑毅 ;
张义军 .
强激光与粒子束, 2007, (09) :1512-1516
[8]   基于小波的地闪首次回击辐射场的多重分形分析 [J].
苟学强 ;
张义军 ;
董万胜 ;
郄秀书 .
地球物理学报, 2007, (01) :101-105
[9]   基于小波的雷暴强放电前地面电场的多重分形分析 [J].
苟学强 ;
张义军 ;
董万胜 .
物理学报, 2006, (02) :957-961
[10]   小波变换的信号分形分析及其在心电信号处理中的应用研究 [J].
邓勇 ;
施文康 ;
刘琪 .
物理学报, 2002, (04) :759-762