渭河干流甘肃段河流形态健康评价与研究

以渭河干流(甘肃境内)河段为研究区域,根据武山、北道、元龙站1982-2015年共34年遥感影像数据分析,提取河道形态、河床形态、河岸带情况以及覆被情况等从指标层、状态层和目标层进行评价,得出流域植被覆盖率较低,水土流失情况仍然比较严重,河道以及河床形态极易发生改变,河道河岸带状况相对较差。为渭河干流甘肃段治理提供了重要科学依据。     

基于主成分分析的FCM法在泥石流分类中的应用

选取流域面积、最大高差等12个传统泥石流沟评价因素和圆度、平均长度等4个沟谷形态统计要素对泥石流性质进行评价;利用主成分分析法对分析因素进行降维,将16个分析因素降维形成线性无关的6个主成分,大大减小了分析的复杂性,并且证明了考虑沟谷形态统计要素的必要性;并利用FCM法(模糊C-均值聚类法)对研究区域27条泥石流沟进行分类,把泥石流沟分为3类。结合分类结果及现场调查,证明分类结果与现场的实际情况吻合较好,并针对不同的分类提出泥石流防护措施的建议。     

基于主成分分析的反射光谱在岩石学中的应用——以哈密地区为例

本文首先总结并分析了岩矿常见光谱特征的波长位置及其产生原因。然后基于主成分分析技术对哈密42条岩石实验室光谱进行了定量分析。前两个主成分共包含了96．7％的信息量，代表了原始信息。第一主成分反映了岩石总体反射率大小，称为反照率因子；第二主成分反映了光谱曲线斜率变化，称为形状因子。使用这两个主成分可以区分该区主要岩类，达到了数据压缩和分类的目的。第三和第四主成分尽管所占信息很少，但反映了岩石蚀变信息。为了突出蚀变岩石光谱吸收特征，进而又对经过连续统去除后的光谱进行主成分分析，结果发现，在新生成的第三和第四主成分图上，4种矿石被清晰区分开来。     

地理信息系统与主成分分析在多年气象观测数据处理中的应用

探讨一种处理多年气象观测数据的新方法,该方法以地理信息系统为技术支撑,以数字图像处理和标准主成分分析为核心,适用于处理空间分布广、时间序列长的多类型气象观测数据。在实例研究中,首先对中国160个站10年气温、降水观测数据进行空间双线性插值,得到一系列数值图像;并对这些数值图像进行标准主成分分析,得到反映多年气候状况且相互独立的各主成分;然后选取其中前6个主成分进行空间迭代聚类分析,得到中国气候分类图;通过对所得类别进行多年气候指标统计分析,得到中国气候区划图;最后将所得气候区划图与传统气候区划图进行比较分析,并指出该方法在处理多年气象观测数据工作中的可行性与局限性。     

主成分分析法在页岩气有利区优选中的应用

在多因素叠合法优选页岩气发育有利区的基础上,构建了涵盖地质背景、页岩生烃、储集、保存、资源和开采条件6个方面17项指标的页岩气发育有利区综合评价原始指标体系,并运用主成分分析法对湘鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩气发育有利区进行了实例分析。结果表明,主要影响湘鄂西地区牛蹄塘组页岩气发育有利区分布的因子为页岩品质的优劣、资源规模的大小和保存条件的好坏,通过定量评价,综合得分排在前3位的有利区分别为中央复背斜有利区、桑植—石门复向斜南有利区和宜都—鹤峰复背斜有利区。     

稳健主成分分析在地震资料异常值噪声压制中的应用

提高地震数据的信噪比是地震资料处理的重要目标之一。传统的地震去噪方法虽然可以有效压制随机噪声,但对非高斯分布的异常值噪声压制效果欠佳。本研究展示了一种基于稳健主成分分析的地震数据异常值噪声压制方法。该方法在频率-空间域通过对地震数据实施稳健低秩近似来求取理想无噪声数据。在目标函数构建方面,采用核范数最小化模型求取理想的低秩近似数据,并使用l₁范数最小化模型来估计异常值噪声。此外,运用增广拉格朗日乘子法求解该反演问题。最后,模型数据和实际资料的去噪结果验证了本研究方法的有效性,与传统F-XY域预测滤波法去噪结果进行对比,也显示本研究方法在有效压制异常值噪声的同时能更好地保护有效波能量。     

基于主成分分析的干旱综合指标构建及其应用

探讨了干旱综合指标的构建,提出采用主成分分析法将降雨、径流及土壤含水量等水文气象要素融合为一个干旱综合指标,并将该指标应用于干旱过程识别和干旱频率分析,且以南盘江上游西桥水文站以上区域为例,将基于干旱综合指标计算的干旱重现期同基于降雨、径流和土壤含水量等单指标计算的干旱重现期进行对比分析。结果表明:采用主成分分析法构建的干旱综合指标是合理可行的。     

主成分-聚类复合模型在水环境管理中的应用--以松花江吉林段为例

以松花江吉林段5年的监测资料为依据,采用主成分分析与聚类分析的复合模型,定量诊断出水污染因子对松花江吉林段的污染贡献率,合理划分出各类水环境管理区域,并提出相应的水环境管理措施。结果表明:松花江吉林段主要污染物是挥发酚、COD和氨氮,表现为有机污染和非点源污染;在水环境管理分区中,丰满-龙潭桥区域属于轻污染,为水源保护江段,龙潭桥-哨口区域属于重污染,为水环境控制江段,哨口-白旗区域属于中度污染状况,为水环境自净江段。这一工作的开展对于实施河流水环境总量控制,实现松花江吉林段水域的科学化分类管理具有一定的参考价值。     

主成分分析法在判定新立矿井海水渗入中的应用

为了判定新立矿井海水渗入情况,在详细的水文地质调查、取样测试的基础上,应用主成分分析法将7个水质测试指标进行了降维处理,分析了主成分的实际意义,并根据综合主成分指标进行了水样的分类。结果表明,7个指标可以综合为两个主成分,Cl^-,Mg^2＋,Na^＋和SO4^2-四个变量在第一主成分上具有类似的、较高的载荷值,反映海水的浓缩效应,K^＋在第二主成分上显示较高的载荷值,反映离子交换吸附效应;矿坑涌水中K^＋、Na^＋等指标即可反映海水渗入的物理、化学特征,通过涌水水质的监测可以判定海水渗入情况。     

主成分分析与Bayes判别法在突水水源判别中的应用

准确有效地判别突水水源是解决矿井水害的前提条件。基于淮北袁店二矿各含水层共59个水样水质化验资料,利用主成分分析法,计算各水样的因子得分,并进行系统聚类,剔除错误样本。利用剩余水样作为学习样本,检验Bayes判别函数的判定准确性,得出准确率为92.5%,并进行交叉验证。利用该判别函数对某工作面底板下一富水区水样进行判别,结果与实际情况吻合。结果指示基于主成分分析与Bayes判别法较单一Bayes判别法更加准确,能够消除样本变量之间的相互影响,实现对突水水源的快速有效判别。     

主成分分析在航空瞬变电磁去噪中的应用

由于航空瞬变电磁二次场数据是一种宽频带信号且幅度较小,因此常常受到随机噪声、天电噪声以及人文噪声的影响。研究针对上述噪声的去噪方法,可以提高处理和解释的精度。这里给出了基于主成分分析的航空瞬变电磁去噪方法,首先应用主成分分析方法对叠加抽道后的单测点衰减曲线进行分解,然后应用曲线趋势对比法和L曲线法对分解后的成分进行分析,确定出有效信号成分,最后使用这些有效信号成分进行重构,从而达到抑制噪声的目的。模拟信号分析以及实测数据的实验结果表明,应用主成分分析法处理航空瞬变电磁数据,在保持反映地下介质分布的有效信号幅度基本不变的条件下,能有效抑制天电噪声和人文噪声,为保幅处理和解释奠定了良好的基础。     

秩相关分析在地下水位变化趋势评价中的应用——以安徽省淮北平原孔隙水为例

应用Spearman和Kendall两种秩相关分析方法,以SPSS为平台,对安徽省淮北平原区域及两个典型城市的不同流动系统孔隙水水位变化趋势进行评价,并与水位动态曲线直观判读结果对比。结果表明:两种秩相关分析方法评价结果基本一致,与水位动态曲线法相比较,评价尺度统一,理论严密,操作简便,效果良好。     

基于主成分分析和熵权法的新安江流域水质评价

【研究目的】新安江流域是华东地区重要的生态安全屏障,其治理具有长期性、艰巨性、复杂性和反复性。科学评价流域水环境质量状况,识别重点污染区域和主要污染因子,可为流域生态环境整治提供重要依据。【研究方法】以新安江流域88个监测点水质数据为基础,采用主成分分析法对水质评价指标体系进行优化,再运用熵权法计算各指标权重及各个监测点的水质综合指数,并结合GIS空间分析功能绘制了水质综合指数图。【研究结果】88个监测点的水质综合指数范围为0.02～1.313,流域地表水环境质量总体较好,以Ⅲ类水为主,且浙江段水质好于安徽段。重点污染区域分布在休宁—歙县—徽州区一带,形成了潜口镇、岩寺镇—三村镇两个污染中心。TN、TP和NH3-N为流域主要污染指标,其中TN为全局型污染物,TP和NH3-N为区域型污染物。【结论】主成分分析和熵权法结合的水质评价模型避免了评价指标的重复性以及权重赋值的主观性,能够有效评估复杂的水环境指标体系,具有较好的可行性和实用性。     

基于主成分分析的孔雀河灌区地下水化学成分评价

依据孔雀河灌区内地下水水样的水质化验数据,应用主成分分析法,分析了地下水化学成分与矿化度指标之间的关系。结果表明：前3个主成分累计贡献率已达92．31％,故提取3个主成分已能满足要求;矿化度变化主要受SO4^2-、Mg^2＋、Na^＋、Cl^-、K^＋、Ca^2＋影响。     

主成分分析在地质样品分类与浓度预测中的应用研究

用主成分分析方法研究地质样品的Ｘ荧光光谱强度与浓度的关系,对未知样分类并预测样品浓度。对标准化后的数据计算各样品的主成分得分,根据得分分布图可快速分类样品。对训练样品作主成分回归分析,建立降维的主成分回归模型,用主元回归预测各组分浓度,效果好于多元回归分析方法。     

主成分-逐步回归在滑坡稳定性分析中的应用

多元回归分析是概率统计理论滑坡稳定性研究中的一种重要应用。然而,一般多元回归方法存在局限性,本文引入主成分-逐步回归模型,既尽可能全面考虑到各影响因素,又能解决因素之间多重相关性可能带来的误差。在理论探讨的基础上,本文结合巴东县赵树岭滑坡研究进行了工程实例分析。     

基于主成分分析和因子分析的宁夏水资源承载力研究

为了探求宁夏水资源承载力状况,利用主成分分析法和因子分析法,在分析宁夏2004~2014年水资源承载力状况的基础上,对宁夏5市2013年水资源承载力分水资源支持力、社会经济技术水平和社会生活水平3个方面进行综合考虑,得到宁夏5市的水资源利用状况指数和分级标准。具体得到以下几个结论:(1)2004~2014年间,宁夏水资源承载力仅在2005~2006年有所波动,其余年份两种方法结果一致,11年间保持稳定上升;(2)对于宁夏5市2013年水资源承载力状况,主成分分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、石嘴山市、固原市和中卫市,因子分析结果由大到小排序为吴忠市、银川市、固原市、石嘴山市和中卫市;(3)建立宁夏5市水资源承载力状况分级阈值,主成分分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,石嘴山市的水资源利用状况中等,固原市和中卫市的水资源利用状况低;因子分析下吴忠市和银川市的水资源利用状况高,其余3市水资源利用状况都较低。     

基于主成分分析的岩石质量综合评价模型与应用

主成分分析法能够在保证原始数据信息损失最小的情况下,以少数的综合变量取代原有的多维变量,使数据结构大为简化。试验选取了能间接反映岩石质量的5项主要指标,分别为岩石的干密度、变形模量、饱和吸水率、干抗压强度和纵波传播波速。采用主成分分析法对这些间接指标进行相关的数值处理,得出了评价岩石质量的数学模型。在对16组岩石样品的5项指标进行室内测试后,运用该模型对岩石样品的岩石质量进行了评价,并对该16组岩石样品的岩石质量进行了排序,将评价结果与实际样品进行对比,结果表明,该模型的评价结果与岩石的实际质量有很好的符合性。主成分分析法用于评价岩石质量有较高的可信度,并能够客观、准确、迅速地评价某种岩石的岩石质量。     

基于主成分分析的重力侵蚀区域提取方法研究

历史重力侵蚀是研究区域重力侵蚀危险性的一个重要数据,通过多期航片、卫星影像结合野外调查是快速确定重力侵蚀发生区域的主要方法.以马来西亚金马仑高原作为研究区,选取不同时相的SPOT5数据,运用主成分分析方法,提取发生重力侵蚀的区域.研究表明,通过多时相主成分分析得到的第二主成分主要反映了地表植被的变化信息,运用阈值法可快速提取可能发生重力侵蚀的区域.