CMG RESEARCH: Wavelet-Based Statistical Analysis of Multiscale Geophysical Data

CMG RESEARCH:基于小波的多尺度地球物理数据统计分析

基本信息

  • 批准号:
    0222115
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 65万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2002-09-01 至 2006-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Wavelets are a relatively new - but increasingly popular - mathematical tool for analyzing data in the geosciences. Wavelets reexpress data collected over a time span or spatial region such that variations over temporal/spatial scales are summarized in wavelet coefficients. Individual coefficients depend upon both a scale and a temporal/spatial location, so wavelets are ideal for analyzing geosystems with interacting scales. In this project, the investigators develop wavelet-based statistical methodology to address three multiscale geophysical problems. The first is to characterize scale-specific variances/covariances of atmospheric pressure time series from NOAA's Tropical Atmosphere Ocean buoy array. Because these series have gaps in them, the investigators construct special wavelets for computing statistically tractable wavelet coefficients. The second problem is to analyze atmospheric turbulence measurements collected by an aircraft. The investigators use statistical methodology to combine wavelet coefficients with aircraft heights to determine scale/height variations of winds. The third problem is to assess spatial/temporal variations in ground-based radar rainfall measurements. Here the investigators use wavelets to extract spatial gradients, to assess variations in area-mean precipitation, and to determine the variability in the estimated quantities using wavelet-based bootstrapping.The motivation behind this project is to further a scientific understanding of how the atmosphere changes over time, over heights and over different areas. A better understanding of the atmosphere is important for mankind because of the key role that the atmosphere plays as part of the climate of the earth. Federal agencies such as NOAA and NASA (in cooperation with its Japanese counterpart NASDA) are actively collecting sets of data that directly measure how the atmosphere changes. These data sets, along with others collected under NSF sponsorship, are inherently complex to interpret. In this project, the investigators study these data sets using wavelets, which are a mathematical microscope for interpreting changes in complex data sets. The investigators develop new methods for using wavelets to study atmospheric changes. In the future, other investigators can apply these new methods to data sets collected in other areas of science such as oceanography, astronomy, agriculture and forestry.
小波是一种相对较新但越来越流行的数学工具,用于分析地球科学中的数据。小波重新表达在时间跨度或空间区域内收集的数据,以便在小波系数中总结时间/空间尺度上的变化。各个系数取决于尺度和时间/空间位置,因此小波非常适合分析具有交互尺度的地球系统。在该项目中,研究人员开发了基于小波的统计方法来解决三个多尺度地球物理问题。第一个是描述 NOAA 热带大气海洋浮标阵列的大气压力时间序列的特定尺度方差/协方差。由于这些级数之间存在间隙,研究人员构建了特殊的小波来计算统计上易于处理的小波系数。第二个问题是分析飞机收集的大气湍流测量结果。研究人员使用统计方法将小波系数与飞机高度相结合,以确定风的规模/高度变化。第三个问题是评估地面雷达降雨测量的空间/时间变化。在这里,研究人员使用小波来提取空间梯度,评估区域平均降水量的变化,并使用基于小波的引导法确定估计量的变异性。该项目背后的动机是进一步科学地了解大气如何随着时间、高度和不同区域的变化。更好地了解大气对于人类非常重要,因为大气作为地球气候的一部分发挥着关键作用。美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 和美国宇航局 (NASA)(与日本国家宇航局合作)等联邦机构正在积极收集直接测量大气变化的数据集。这些数据集以及在 NSF 赞助下收集的其他数据集本质上难以解释。在这个项目中,研究人员使用小波研究这些数据集,小波是解释复杂数据集变化的数学显微镜。 研究人员开发了利用小波研究大气变化的新方法。将来,其他研究人员可以将这些新方法应用于在海洋学、天文学、农业和林业等其他科学领域收集的数据集。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Donald Percival其他文献

Donald Percival的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Donald Percival', 18)}}的其他基金

CMG: Assessing Ice Type Distributions and Characteristic Scales Using Wavelets
CMG:使用小波评估冰类型分布和特征尺度
  • 批准号:
    0529955
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Wavelet Frames for Variational Models in Imaging: Bridging Discrete and Continuum
合作研究:成像变分模型的小波框架:桥接离散和连续体
  • 批准号:
    1418737
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Wavelet Frames for Variational Models in Imaging: Bridging Discrete and Continuum
合作研究:成像变分模型的小波框架:桥接离散和连续体
  • 批准号:
    1418772
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Wavelet Analysis of Periodic Error for Improved Displacement Metrology
合作研究:改进位移计量的周期性误差小波分析
  • 批准号:
    1265881
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Research on Inaudible Speech Recognition based on the Center-of-Balance Transition Method on Wavelet Coefficients of Surface EMG Signals
基于表面肌电信号小波系数平衡中心转移法的无声语音识别研究
  • 批准号:
    25330198
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Collaborative Research: Wavelet Analysis of Periodic Error for Improved Displacement Metrology
合作研究:改进位移计量的周期性误差小波分析
  • 批准号:
    1265824
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Wavelet Analysis of Periodic Error for Improved Displacement Metrology
合作研究:改进位移计量的周期性误差小波分析
  • 批准号:
    1265842
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A research on cyclic wavelet transforms based on cyclic signal processing
基于循环信号处理的循环小波变换研究
  • 批准号:
    21760296
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Collaborative Research: Space Weather: Wavelet Based Regional Multi-Resolution Ionosphere Modeling: Investigating Structure of the Equatorial Anomaly
合作研究:空间天气:基于小波的区域多分辨率电离层建模:研究赤道异常的结构
  • 批准号:
    0827098
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Continuing grant
Doctoral Dissertation Research: Detecting the Social-economic Conditions of Urban Neighborhoods Through a Combined Methodology of Wavelet Transform and Artificial Neural Networks
博士论文研究:通过小波变换和人工神经网络的组合方法检测城市社区的社会经济状况
  • 批准号:
    0602111
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Space Weather: Wavelet Based Regional Multi-Resolution Ionosphere Modeling: Investigating Structure of the Equatorial Anomaly
合作研究:空间天气:基于小波的区域多分辨率电离层建模:研究赤道异常的结构
  • 批准号:
    0417666
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 65万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了