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河流流量波动的分形分析(附勘误)

数据分析、统计与概率 2015-06-26 v3

摘要

我们使用一些分形分析方法来研究河流流量波动。多重分形去趋势波动分析(MF-DFA)的结果表明,在波动函数中存在两个交叉时间尺度,分别为 s1×12s_{1\times}\sim12s2×130s_{2\times}\sim130 个月。我们讨论了交叉时间尺度的存在与正弦趋势的关系。第一个交叉是由于季节性趋势造成的,第二个交叉的值约等于众所周知的太阳活动周期。使用傅里叶去趋势波动分析,正弦趋势被消除。去除正弦趋势后,河流径流水的Hurst指数值表现出长程相关行为。对于道加瓦河,Hurst指数值为 0.52±0.010.52\pm0.01,我们还发现这些波动具有多重分形性质。将道加瓦河剩余数据集的MF-DFA结果与洗牌和替代序列的结果进行比较,我们得出结论,其多重分形性质几乎完全归因于概率密度函数的宽度。

关键词

引用

@article{arxiv.physics/0608056,
  title  = {Fractal Analysis of River Flow Fluctuations (with Erratum)},
  author = {M. Sadegh Movahed and Evalds Hermanis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0608056},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 10 figures, V2: Added comments, references and one more figure, improved numerical calculations with new version of data, accepted for publication in Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. The version with Erratum contains some notes concerning Ref. [58]