线性回归模型和灰色预测系统GM(1,1)模型在旱灾预测中的比较应用

为了比较不同预测方法在洛阳旱灾预测中精度和优缺点,根据1368—2016年河南干旱灾害发生时间及灾情统计数据,在分析河南省干旱灾变特点、规律和成因的基础上,建立线性回归模型和灰色预测系统GM(1,1)模型对干旱年份进行预测,利用回归模型理论,经Excel求解得到回归方程。该模型具有很高的精度,可以用来预测旱灾发生年份。利用灰色系统理论,建立GM(1,1)模型模拟洛阳市灾变年份,经Matlab求解得到时间响应序列函数。通过计算机仿真发现预测值和实测值拟合良好,具有很高的精度。最后对数据预测精度进行一个比较分析,得出结论:灰色建模和灰色预测在一些特定的情况下,是一种较一元线性回归预测精度更好的实用预测方法。     

灰色GM(1,1)模型在汶川县泥石流活动趋势预测中的应用

泥石流的发生是一个动态变化的过程,灾变时间及活动强度具有明显的非线性特征,认识和掌握泥石流发生、发展规律,对未来泥石流活动趋势进行预测,是地质灾害防灾减灾与宏观规划防灾预案工作的基础。本文以四川省汶川县1960~2010年50a的泥石流灾情数据作为原始数据序列,建立灰色GM(1,1)灾变预测模型,采用2011~2019年9a泥石流灾情数据来验证模型预测精度。为了提高预测精度,采用傅里叶变换修正误差残值。经计算GM(1,1)模型的预测结果相对误差为3.582%,傅里叶变换误差修正后相对误差为0.073%,预测结果与实际发生年份一致,并预测未来一段时间汶川县将于2033年或2034年、2051年或2052年发生大规模群发性泥石流。     

灰色预测系统GM(1,1)模型在洛阳地区旱灾预测中的应用

灰色模型有严格的理论基础,最大的优点是实用,用灰色模型预测的结果比较稳定,不仅适用于大数据量的预测,也适应与数据量较小的预测,预测精度较高,无须像其他预测方法要么需要数据量大且规律性强,要么需要凭经验给出系数。目前,灰色模型GM(1,1)已广泛应用于工程技术、社会、经济、农业、生态、环境等各种系统的预测中。因适应贫信息,抗噪声能力强,显示出比传统预测方法更大的优越性,利用灰色系统理论,建立GM(1,1)模型模拟洛阳市灾变年份,经Matlab求解得到时间响应序列函数:^x(1)0(k+1)=1387.818e0.00905 k,Δ=0.002。通过计算机仿真发现预测值和实测值拟合良好,具有很高的精度。根据所建立的GM(1,1)模型以及模型分析,来预测未来洛阳市旱灾发生年份,得出结论洛阳在2142年、2162年、2181年、2201年出现旱灾情况,以期积极主动地采取措施进行防旱抗旱工作提供科学依据。     

三岔河上游近50年降水径流变化特征分析

为分析黔中水利枢纽工程的水源区——三岔河上游的水资源演变规律,利用常规线性回归和滑动平均法、Pettitt法以及Morlet小波分析等方法,对该流域近50年降水和径流水资源要素进行趋势性、突变性和周期性等多维特征分析。研究表明:降水和径流整体减少或增加趋势不明显,但其丰枯年份交替频繁,起伏波动较大;突变检验结果显示该区水文序列均在2003年存在突变年份,且均为不显著性突变年份;Morlet小波周期性分析可以看出研究区水文序列都存在一个14a左右的周期变化。上述分析成果一定程度上可为该区域水资源开发提供依据。     

滕州西部平原第四系地下水资源管理系统

降雨量作为水资源评价和管理的一个重要参数，长期以来，均采用多年平均值，但由于大气降雨的灾变性，这种平均值即不能客观地反映未来降雨量，更不能代表某一指定年份的降雨量，它实际上是一种建立在算术概率基础上的以数字表示的定性方法。为解决这一问题，本文利用灰色系统理论的灾变预测方法对山东省滕州市西部平原地区不同年份的降雨量进行预测，并通过预测建立该区地下水资源管理模型，主要由三部分组成：即①降雨预测系统；②水资源供需平衡系统；③水资源管理系统。     

低频泥石流特征及其预测初步探讨

同高频泥石流相比,低频泥石流更具有潜在危害性。近年来,低频泥石流的暴发给我国山区人们的生命财产安全、经济发展和社会进步以及山区生态环境带来了极大的影响。本文通过对低频泥石流沟实地考察以及对近年来我国暴发的约30例典型低频泥石流资料进行搜集整理,从其隐蔽性、活动性、规模和破坏性以及灾情等方面探讨了低频泥石流的特征;以茶园沟为例,采用灰色灾变预测方法,建立灰色灾变预测模型对其进行预测,经检验预测结果与实际发生年份一致,并且预测出2042年或2043年前后以及2095年或2096年前后茶园沟发生大规模泥石流的可能性较大;最后,针对低频泥石流的特征,提出了相应的防治建议。     

基于加权马尔可夫模型的济南市降水丰枯状况预测研究

降水量是随机变量,降水过程存在着很大的不确定性和随机性。利用加权马尔可夫模型对济南市2006与2007年的降水进行预测,2006年预测状态为3,属于平水年,2007年预测状态为4,属于偏丰年份,均与实际值相符。该方法的预测结果由点值扩大到区间,提高了预测的可靠性,可结合定量预测方法进一步研究。     

应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水

统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式(GCM)模拟区域气候变化能力较弱的不足。利用1960~2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择10个大尺度预测因子,采用主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)相结合的方法,建立了江淮流域降水统计降尺度模型。检验结果表明,该模型获取的江淮流域降水的偏差显著减小,能够描述降水在月、年尺度的变化,适用于HadCM3输出的大尺度气候场,具有预测未来降水变化的能力。将统计降尺度模型应用于HadCM3在A2情景下输出的2020~2099年大尺度预测因子,分3个时段:2020~2039年,2050~2069年和2080~2099年,从年和季节两个时间尺度分析江淮流域未来降水变化。结果表明,相对1960~1999年,未来3个时段的降水有小幅增加,其中2080~2099年增幅最大,为3.6 mm;在未来3个时段的不同季节,降水变化呈现出不同特征。     

灰色理论在干旱预测中的应用

介绍灰色系统理论及其建模原理,利用沁河流域上游沁源气象站42年的实测降水量资料建立灰色预测GM(1,1)灾变模型,对干旱灾害进行预测,经残差、后验差检验等分析,模型精度较高平均达98.8%.并对实测资料进行检验,效果较理想,为沁河流域上游抗旱及供水提供必要的预测信息.     

灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型在喀斯特地区耕地预测中的应用——以毕节生态试验区为例

毕节生态试验区是典型的喀斯特地区,人口密度大,生态环境脆弱,水土流失严重,耕地保护尤为重要。本文以毕节地区1998—2006年常用耕地面积统计数据为基础,分别利用灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型对该喀斯特地区常用耕地面积变化进行预测。预测结果表明,GM(1,1)模型和Verhulst模型都揭示了毕节地区常用耕地面积在未来几年呈逐年递减的趋势。但是通过模拟精度验证,研究区耕地面积原始数据变化曲线呈S型,就灰色GM(1,1)模型与Verhulst模型模拟预测结果相比较,对于原始数据的模拟,GM(1,1)模型预测精度较高,而Verhulst模型更适合研究区未来几年耕地面积变化的预测。该研究结果可为区域合理利用土地资源、编制土地利用规划和耕地保护提供依据。      

基于灰色理论的基坑变形预测

基坑变形系统具有一定的不确定性,实际上是一个灰色系统,其监测变形值具有一定的灰色特征,利用灰色理论建立了等步长与非等步长基坑监测变形值GM(1,1)预测模型是可行的.工程应用表明,本文建立的基坑变形灰色预测模型具有较好的适用性,对指导基坑开挖和支护具有一定的作用.     

黄土坡滑坡变形的灰色预测模型

灰色系统预测模型的本质是对已知数据序列进行类型为指数形式的曲线拟合,然后将此曲线延伸到未来,由此对未知的数据做出预测。本文建立了黄土坡滑坡水平位移预测的GM(1,1)模型,实际应用表明,该模型具有精度高、适用性广等特点。      

靖边气田南部Mu_(1-4)储层控制因素研究

通过对靖边气田南部MU1-4储层的沉积微相、成岩作用、构造特征及古地貌单元特征进行分析,认为潮上带的(含)膏模膏核泥-细粉晶白云岩和潮间带上部的膏模泥-细粉晶云岩为最有利微相.对孔隙起建设性成岩作用主要是准同生白云石化作用、表生岩溶作用和埋藏溶解作用,构造高部位的储渗能力较强,岩溶斜坡及台丘,尤其古沟槽附近,是岩溶储层发育的有利区域.要准确把握本区碳酸盐岩储集层的分布规律,需以沉积微相、成岩作用为基础,结合现今构造特征和岩溶古地貌,展开多因素组合分析.     

建立高海拔矿山测量控制网的思路

受海拔高、空气稀薄、气候无常、高差较大等自然条件的影响,高海拔地区进行测量作业与低海拔地区有很大差别。根据高海拔地区矿山特点,结合多年矿山控制测量、特别是高海拔矿山控制测量经验,讨论在高海拔地区矿山因地制宜地建立测量控制网的方法。     

山西临汾市地下水动态预测模型灰色研究

本文提出了将非线性的维尔赫斯特（Ｖｅｒｈｕｌｓｔ）模型与线性的ＧＭ（１,１）残差分析模型结合起来的一种新的综合模型。该综合模型兼具有以上两种模型的优点。它将非线性与不断修正性有机结合起来。通过对山西临汾市地下水动态分析,发现运用综合模型具有较高的精确度,是一种较好的预测方法     

邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物的制备及表征

以X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT IR)、激光拉曼光谱(R am an)等手段对用微波辐射法制备邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物抗菌及其热处理产物进行表征,结果显示:邻二氮杂菲与银离子所形成的络离子([A g(phen)2] )通过离子交换作用进入蒙脱石的层间形成有序插层结构,其d(001)值随热处理温度的上升呈规律性变化,复合物的热稳定性可达300℃。复合物中银离子的溶出量受热处理温度的控制。抗菌性能测试表明复合物及其热处理产物对大肠杆菌都具有良好的抗菌活性。微波辐射法较传统制备方式更为简便、快速。     

灰色系统理论在东北地震活跃期预测研究中的应用

运用灰色系统理论,对东北地区下一个地震活跃期开始时间以及活跃期内可能发生的最大地震的震级进行预测。分别取两个地震活跃期之间的时间间隔和每一活跃期内的最大地震的震级为原始数据列,用五步建模法建立灰色GM(1,1)模型。 用所建模型进行预测,得到东北地区下一个地震活跃期约于1997年开始,活跃期内可能发生的最大地震为7.2级。文中对预测结果的多解性进行了探讨。     

考虑关断时间效应的瞬变电磁一维反演

为克服因关断时间校正而带来的误差,尝试直接对包含关断时间效应的瞬变电磁资料进行反演。正演采用将斜阶跃波离散为多个阶跃波之和的方法,反演采用经典的马奎特法。对模型试算的结果表明,采用该方法直接对斜阶跃响应进行反演,结果比较理想,计算速度也可以接受。     

中心逼近式灰色GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的应用

黄龙西村滑坡位于甘肃天水,属黄土高势能滑坡,滑体体积3.9105m3,基底为花岗闪长岩。为了提高滑坡灰色GM(1,1)模型的预测精度,采用一种改变背景值的方法--中心逼近式灰色GM(1,1)模型。通过黄龙西村滑坡实例验证分析,结果表明中心逼近式灰色GM(1,1)模型的预测值与该滑坡实际监测值十分接近,且其残差平方和及平均误差百分比明显比传统灰色GM(1,1)模型的残差平方和及平均误差百分比小,具有较高的预测精度。同时,可通过调整模型中参数m的取值,使中心逼近式灰色GM(1,1)模型具有更高的预测精度。经计算,当m=6时,中心逼近式灰色GM(1,1)模型的预测精度比传统灰色GM(1,1)模型提高了5.34%。     

510—1铀矿床构造、地球化学特征及其成因探讨

本文根据510—1铀矿床形成的构造条件和地球化学特征,认为该富铀矿床的成因是地洼阶段壳幔混合型深源热液上升侵位,与贡巴—益哇逆冲推覆构造上盘中、下志留统羊肠沟组硅灰岩含水含矿层屏蔽构造相结合的结果。并指出古今统一的四维空间屏蔽构造是找矿的方向。