【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于空間大地測量領域，是涉及一種基于固有周期項提取的奇異譜分析重構地球流體有效角動量時序的技術方案。
技術介紹
1、隨著空間大地測量技術的發展，地球自轉參數的測定精度和時間分辨率不斷提高，使得人們可以觀測到大氣、海洋、水文等各種動力學效應對地球自轉變化的影響。尤其是短期地球自轉變化，離不開大氣、海洋、陸地水和海平面等物理激發源的作用。由于固體地球與流體圈層組成的系統角動量守恒，大氣、海洋、陸地水等圈層的物質重分布和相對運動將引起角動量的交換。地球流體有效角動量(effective?angular?momentum，eam，亦稱為激發函數)能夠定量表征這些激發源對地球自轉變化的貢獻，其中，eam數據集包含大氣角動量(atmospheric?angular?momentum,aam)、陸地水角動量(hydrological?angularmomentum,ham)、海洋角動量(oceanic?angular?momentum,oam)和海平面角動量(sealevel?effective?angular?momentum,slam)四種有效角動量分量。
2、隨著地球動力學模型的建立和完善，地球流體有效角動量的預報精度大幅提升。融合大氣和海洋有效角動量的預報方法能夠較好地處理地球自轉的高頻隨機變化，從而顯著提高地球自轉參數的短期預報。可見，梳理和研究地球流體有效角動量對于提升地球自轉參數預報精度的重要性不言而喻。
3、1.當前分析地球流體有效角動量的時變特性常用方法包括最小二乘擬合法、經驗模態分解等，其
4、2.奇異譜分析ssa是一種提取時間序列準周期信號的有效方法，其中合適的滯后窗口長度對提取固有周期項至關重要。若窗口長度過長，會增加分解模型的訓練時間，降低重構精度；若窗口長度過短，則無法充分捕捉到時間序列中的有效信息。
技術實現思路
1、針對上述現有技術的問題，本專利技術提出了一種基于固有周期項提取的奇異譜分析重構地球流體有效角動量時序的技術方案。
2、本專利技術提供一種地球流體有效角動量時序重構方法，進行以下過程，
3、獲取地球流體有效角動量eam，通過線性插值獲取原始地球流體有效角動量時間序列，利用快速傅里葉變換進行頻譜分析，獲取固有周期項；
4、基于周年擺動和錢德勒擺動周期設置滯后窗口長度，進行奇異值分解分組和重構，獲取周期時序、趨勢時序和殘差時序；
5、通過快速傅里葉變換對分解所得周期時序、趨勢時序和殘差時序進行頻譜分析，判斷與頻譜分析所得的頻譜特征是否相同，若不相同則繼續分解周期項；否則重構地球流體有效角動量時序。
6、而且，通過線性插值獲取的原始地球流體有效角動量時間序列，包括第一赤道分量、第二赤道分量和軸向分量。
7、而且，滯后窗口長度設置為6年。
8、而且，所述進行奇異值分解分組和重構，包括根據原始地球流體有效角動量時間序列建立軌跡矩陣，計算軌跡矩陣相應協方差矩陣的特征值，得到特征向量；將時間序列投影到特征向量上，得到相應的時間主成分；進行基于特征向量與信號強度的自適應加權重構。
9、而且，當存在長度為n的一維時間序列，滯后窗口長度為m，n為原始地球流體有效角動量時間序列長度，則軌跡矩陣x表達如下，
10、
11、其中，x1、x2…xn分別為時間序列中時間采樣點1、2…、n的對應觀測值。
12、而且，通過計算軌跡矩陣x相應協方差矩陣tx的特征值，得到按照從大到小降序排列的m個特征值λ1≥λ2≥...≥λm，以及特征向量ej,k，將時間序列投影到特征向量ej,k上，得到相應的時間主成分ai,k，i為時序索引，j為窗口內的數據標記，k為時間經驗正交函數的索引。
13、而且，所述進行基于特征向量與信號強度的自適應加權重構，包括在重構時引入一個權重函數w(λj)，利用第k次主成分重構第k層的信號分量，
14、
15、式中，權重函數w(λj)定義為
16、另一方面，本專利技術提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如上所述地球流體有效角動量時序重構方法。
17、另一方面，本專利技術提供一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上所述地球流體有效角動量時序重構方法。
18、另一方面，本專利技術提供一種計算機程序產品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上所述地球流體有效角動量時序重構方法。
19、本專利技術提出的技術方案，和現有技術相比，優點在于：
20、1)提出了一種線性插值方法，通過該方法可以有效地解決不同數據集時間分辨率不一致的問題，確保數據融合和分析時間戳對齊和一致性，從而提高地球流體有效角動量重構精度。
21、2)提出了一種設定穩定滯后窗口的奇異譜分析方法。該方法能夠在確保信號完整性的同時，避免信號混疊現象，從而提高準周期信號的提取精度。
22、本專利技術方案實施簡單方便，實用性強，解決了相關技術存在的實用性低及實際應用不便的問題，能夠提高用戶體驗，具有重要的市場價值。
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1.一種地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：進行以下過程，
2.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：通過線性插值獲取的原始地球流體有效角動量時間序列，包括第一赤道分量、第二赤道分量和軸向分量。
3.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：滯后窗口長度設置為6年。
4.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：所述進行奇異值分解分組和重構，包括根據原始地球流體有效角動量時間序列建立軌跡矩陣，計算軌跡矩陣相應協方差矩陣的特征值，得到特征向量；將時間序列投影到特征向量上，得到相應的時間主成分；進行基于特征向量與信號強度的自適應加權重構。
5.根據權利要求4所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：當存在長度為N的一維時間序列，滯后窗口長度為M，N為原始地球流體有效角動量時間序列長度，則軌跡矩陣X表達如下，
6.根據權利要求5所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：通過計算軌跡矩陣X相應協方差矩陣TX的特征值，得到按照從大到小降序排列的M個
7.根據權利要求6所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：所述進行基于特征向量與信號強度的自適應加權重構，包括在重構時引入一個權重函數w(λj)，利用第k次主成分重構第k層的信號分量，
8.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于：所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至7任一項所述地球流體有效角動量時序重構方法。
9.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述地球流體有效角動量時序重構方法。
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述地球流體有效角動量時序重構方法。
...【技術特征摘要】
1.一種地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：進行以下過程，
2.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：通過線性插值獲取的原始地球流體有效角動量時間序列，包括第一赤道分量、第二赤道分量和軸向分量。
3.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：滯后窗口長度設置為6年。
4.根據權利要求1所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：所述進行奇異值分解分組和重構，包括根據原始地球流體有效角動量時間序列建立軌跡矩陣，計算軌跡矩陣相應協方差矩陣的特征值，得到特征向量；將時間序列投影到特征向量上，得到相應的時間主成分；進行基于特征向量與信號強度的自適應加權重構。
5.根據權利要求4所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：當存在長度為n的一維時間序列，滯后窗口長度為m，n為原始地球流體有效角動量時間序列長度，則軌跡矩陣x表達如下，
6.根據權利要求5所述地球流體有效角動量時序重構方法，其特征在于：通過計算軌跡矩陣x相應協方差矩陣tx的特征...
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