克立格算法的若干思考

克立格法是一种最优、线性(或非线性)、无偏内插估计量的方法.随着信息社会的发展,克立格法的应用范围越来越广.文中介绍了克立格法相关的计算方法,并基于Windows编写克立格算法流程图,提出改进克立格算法的若干方法,包括:①强化数据预处理;②将基本滞后距和实验变差函数计算结合起来一并运算;③防止数据溢出;④选择快速有效算法求解克立格方程组.     

基于三维克立格的矿产储量估算系统

本文基于国土资源部危机矿山接替资源找矿项目危机矿山三维信息评价系统之三维克立格储量估计系统的算法和实现,对三维克立格算法进行了深入的研究,并在此基础上建立了一个应用于地质矿产储量计算的三维克立格系统(Visual C++2005面向对象技术+OpenGL技术)。使系统多个模块具备三维立体显示,具     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。     

一种考虑权值非负约束的克立格算法

基于线性规划方法提出了一种考虑权值非负约束的克立格算法,该算法既利用了线性规划求解简便、快捷的优点,又克服了其它正克立格法计算工作量大以及受主观因素影响的缺点。     

考虑权值非负约束的泛克立格算法

泛克立格法是地质统计学的一种重要估值方法,当区域化变量在空间变异几何域内非平稳时常用泛克立格法来估值。然而,用泛克立格方程组计算估计权值时由于未对权的符号作任何限制,从而使得计算出的权值经常出现负权现象,而负权的存在有许多弊端,所以在许多应用中有必要对权值作非负要求。本文基于线性规划方法提出了一种考虑权值非负约束的泛克立格算法,该算法既考虑到了权值的非负约束条件,又利用了线性规划方法求解简便快捷的优点。     

限制性克立格法在阿舍勒铜矿储量计算中的研究与应用

为提高矿产储量计算的精确性，本文运用了限制性克立格法。给出了限制性克立格法的计算理论，并设计出限制性克立格法在阿舍勒铜矿中的储量计算流程，实现了对阿舍勒铜矿体的限制性克立格储量计算。结果表明，限制性克立格法的储量计算结果（783654．39t）要比普通克立格法的储量计算结果（706541．53t）更接近于实际勘探值（919454t），限制性克立格储量计算方法能够取得较为理想的预测结果。     

克立格方法在区域化探数据处理中的应用

针对克立格方法能表征变量空间结构特征 ,以团结沟金矿研究区的化探数据处理为例 ,讨论了一般多元统计方法、协同克立格方法和普通克立格方法在化探元素间的相关分析结果。协同克立格方法对原始数据进行估值得到的绝对误差的均值要比用其它方法得到的绝对误差的均值低 ,标准差也明显降低。相比之下 ,协同克立格方法在一定程度上较为优越 ,它提高了地质统计学的预测精度 ,缺点是计算工作量较大。     

指示克立格法的理论及方法

地质、物化探数据的分布常出现一个长尾巴,这种分布特征影响了矿产储量计算及数据处理的精度.引起这种非正态分布的因素有:数据中有特异值,它的出现表明矿床具有高品位的矿化作用,这对储量计算及数据处理是很重要的;数据由若干个总体组成,即所谓的混合总体.对这种数据,普通克立格法是不稳健的.为此,本文介绍一种新的地质统计学方法——指示克立格法(非参数方法).文中讨论了(1)指示函数及其二阶矩;(2)指示半变异函数;(3)指示克立格方程组;(4)待估块段品位的指示克立格估计.最后,还介绍1个应用实例,并给出了计算方法和步骤.     

纯时间域多元信息地质统计学

随着人们动态地认识客观世界的要求日益增加,时空域中的多元信息地质统计学技术研究受到重视。本文在时间域内对几种纯时间域克立格技术进行了研究,重点对纯时间域中的普通克立格（ＴＯＫ）、简单克立格（ＴＳＫ）及泛克立格（ＴＵＫ）进行了论述,也对纯时间域中的协同克立格（ＴＣＯＫ）和指示克立格（ＴＩＫ）作了简要的概括。     

阿舍勒铜矿可视化储量计算的指示克里格法应用研究

应用计算机图形学方法在VC.net环境下利用Open GL图形库函数完全自主开发了指示克里格法的三维可视化储量计算模块,给出了指示克里格法的计算步骤,并设计出阿舍勒铜矿体的指示克里格法可视化储量计算流程,实现了对阿舍勒铜矿体的指示克里格可视化储量计算。结果表明,指示克里格法储量计算能够取得较理想的预测结果。     

专家克里金插值法在空间插值中的应用

克里金插值是一种进行局部估值的方法,但它并不能对局部的地质特征进行智能分析.因此,在很多时候其插值结果不能体现数据的一种局部异构特征.针对这一问题,提出了一种专家克里金插值法,这种方法是在普通克里金插值法的基础上加入专家地质知识,使得插值结果更能符合实际的地质情况.对该方法的原理、模型进行了详细的论述,并通过实例验证该方法的有效性.     

合肥市大兴地区土壤中镉元素的空间分布的多维分形特征研究

土壤中cd元素空间分布的研究是土壤科学的重要内容,也是土壤环境污染评价与防治的重要依据。空间变异研究中最为常用的克里格插值法能够较为精确的进行空间估值,但由于它的低通滤波性,使得对于较高数值的异常点往往不能正确估计。而异常区域的元素分布状况恰是环境污染评价与防治最为关注的。因此,本文采用多维分形地统计学方法,对大兴地区的镉元素进行了空间插值分析。结果表明,该方法能较好的反映cd元素的空间分布奇异性。     

基于ICESat数据的南极冰盖DEM插值方法比较及精度分析

南极数字高程模型(DEM)是从事南极地学和环境变化研究的基础. 内插是建立数字高程模型的重要技术点, 插值方法有多种, 根据不同的适用情况, 不同的插值方法各有优劣. 利用克里格、 距离反权、 三角网剖分、 最小曲率以及移动平均5种插值方法分别建立南极冰盖小范围区域的DEM, 通过抽取部分观测数据作为验证值对各插值方法进行了比较. 结果表明: 克里格插值方法的可靠性最好, 稳定性最高. 然后, 利用克里格插值方法, 基于ICESat测高卫星的GLA12数据建立了南极冰盖的DEM. 由于南极大陆实测数据有限, 缺乏对DEM的检核. 为了分析所建DEM的可靠性, 利用中国南极内陆冰盖考察所采集的GPS实测数据, 对所建立的DEM进行了验证分析. 结果显示, DEM在坡度较缓的南极内陆冰盖区域精度较高, 符合度在3 m以内; 距离卫星轨道越近的区域精度越高, 可达到1 m 以内. 在坡度较大, 高程变化较为显著的区域如沿海地区, 精度较低, 差距最大的点超过40 m.     

深埋隧道衬砌稳定可靠度的Kriging插值法与遗传算法协同优化求解法

首先利用遗传算法(GA)的全局优化能力,解决了Kriging插值预测算法中相关参数的精确求解问题。针对衬砌结构力学状态表征量与基本参数是高度非线性关系而无法明晰表达的难题,建立了基于Kriging插值预测法的状态表征量等代显式通用模型。以抗拉强度控制参量为例,提出了采用拉丁抽样等代显式通用模型的具体隧道工程衬砌结构力学状态方程构造程序。基于以状态方程为约束条件建立的可靠度指标计算模式,构建起Kriging与GA协同优化的隧道衬砌稳定可靠度求解方法。实例应用对比表明,该方法与精确解的相对误差为4.8%,计算工作量仅为其2.5%。与目前已有的同类方法相比,具有明显的优越性。     

基于自适应差分克里金的煤质指标估算

煤炭质量核心指标的估算有利于煤炭质量的管控,并为智能开采、分质开采提供科学依据。将克里金插值法引入到煤质指标估算模型的建立,利用差分进化算法求解其变差函数的模型参数;针对在差分进化过程中因"早熟"现象导致最优解被破坏的问题,在变异过程中设计可动态修正变异方向的缩放因子,提出修正变异方向的自适应差分进化算法(UMDE)来确定变差函数的模型参数,并用该方法对煤矿井下未开采区域的全水分进行克里金插值。通过交叉验证与对比实验,证明基于自适应差分克里金方法(UMDE-Kriging)构建的煤质指标估算模型较其他优化方案在估算精度上有显著提升。     

正态化克立格法在路腊汞矿储量计算中的应用

正态化克立格法是对传统储量计算方法的改革和创新。其计算过程的科学性和计算结果的正确性在路腊汞矿作了探采对比试算，取得了良好的结果。     

克里金算法与多重分形理论在岩土参数随机场分析中的应用

岩土参数的空间分布特征由于存在取样数据之间自相关和互相关的特性,未知点的岩土参数属性可通过特定的方法内插或外推,经典的数理统计方法难以确定周围的数据样本点以及相应的插值系数。首先介绍地统计学中基于距离加权的普通克里金（ordinary kriging, OK）算法、泛克里金算法（UK）和协克里金算法（CK）。由于基于滑动距离加权的OK算法无法度量局部空间的奇异性,将引入多重分形理论弥补该缺陷。以2010上海世博会的世博轴区域（长525 m,宽80 m）为工程背景,区域内共有42个取土钻孔,以典型的粉质黏土层3个重要的物理力学指标,即黏聚力、内摩擦角和压缩模量验证以上算法。对于岩土参数黏聚力和内摩擦角,预测精度由高至低为多重分形联合模型（MK）、协克里金模型（CK）、泛克里金模型（UK）、普通克里金模型（OK）;对于岩土参数压缩模量,相应的顺序为泛克里金模型和普通克里金模型位置互换。研究结果证明,在岩土参数空间场的分析中,辅助信息有助于提高数据预测精度,并且多重分形联合模型有助于分析空间局部的奇异性。