混沌人工鱼群算法在重力坝材料参数反演中的应用

首先介绍了一种随机搜索优化方法-人工鱼群算法（AFSA）,同时根据混沌（CHAOS）的遍历性和随机性等特点,将混沌系统和人工鱼群算法相结合形成了一种新的融合优化算法-混沌人工鱼群算法（CAFSA）。将混沌人工鱼群算法应用到混凝土大坝材料参数反演中。经算例分析表明,与人工鱼群算法相比较,混沌人工鱼群算法具有收敛快、效率高和结果精度高等优点。从而为解决类似的系统优化和参数识别问题提供了一种新的方法。     

改进人工鱼群算法在边坡稳定性分析中的应用

人工鱼群算法是一种新的智能仿生算法。以瑞典条分法作为边坡稳定性分析模型,利用模拟退火算法对人工鱼群算法进行改进,提出了一种搜索边坡最危险滑动面及对应的最小安全系数的求解方法。该方法克服了传统优化方法容易陷入局部极值点的缺点,具有较高的计算精度,适用性强,搜索的最优解更具有全局性。最后通过工程实例进行计算,并与基本的人工鱼群算法、传统的计算方法以及GA算法进行对比分析,结果令人满意。      

仿生算法在地下水模型反演中的应用现状与展望

求解地下水逆问题是水文地质学研究的重要内容,传统的基于非线性优化技术的求解地下水逆问题的方法存在收敛速度慢,寻优效率低,易陷入局部最优的缺点。基于模仿生物功能和习性而开发的人工神经网络、遗传算法、蚁群算法、粒子群算法、入侵杂草算法、免疫算法、混合蛙跳算法、人工蜂群算法、萤火虫算法、蝙蝠算法、布谷鸟算法和果蝇优化算法、蚊子算法、螳螂算法、人工鱼群算法、捕鱼策略算法等仿生算法具有很强的优化能力和寻优效率。人工神经网络、遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等4种仿生算法在求解地下水逆问题的应用实践表明,这些方法可以按较大的概率找到全局最优解,且收敛速度较快。确定适当的目标函数转换形式和算法参数,其它仿生算法也完全可以用于地下水模型反演。从这些算法的理论和已应用于其它领域的实践来看,仿生算法在求解地下水逆问题中具有广阔前景。     

地下水管理模型求解方法综述

地下水管理模型求解方法的研究是目前地下水管理领域的热点问题。本文从地下水管理模型传统优化算法和现代智能优化算法等方面进行了评述,着重讨论了目前应用较广泛的求解非线性地下水系统的优化算法,如遗传算法、模拟退火算法、人工神经网络算法等;阐述了地下水监测网优化设计研究以及多目标地下水管理模型的求解方法。最后指出应加强地下水动态规划管理模型和地下水系统随机管理模型的求解技术的研究。     

鱼群算法的重力密度异常反演方法

解的优化问题是重磁反演中比较重要的一个方面,近些年来出现了很多的优化算法,如遗传算法、粒子群算法等。这里将采用一种新型仿生优化算法,即人工鱼群算法(Artificial FishSchool Algorithm,AFSA)来进行密度反演。将研究区域划分成若干规则且密度均匀的长方体,由引力位推导出长方体外任意一点的重力异常公式,利用重力的可叠加性,计算出观测点的重力异常。并在给定长方体参数后,根据已知重力异常确定密度参数,利用人工鱼群算法寻求最优解。通过理论模型得出:当所反演的密度参数为"2"时,该算法效果十分明显;当所反演的密度参数较多时,该算法在使用方面有一定限制。     

AF-PGM模型在大坝变形监测中的应用

基于目前灰色理论模型在变形监测中的应用,分析了PGM(1,1)模型中的参数及其求解的方法.引入人工鱼群算法求解背景值和初始值的修正项,通过人工鱼群算法求解得到模型的最优组合值.结合大坝变形监测工程实例进行计算分析,结果表明利用人工鱼群算法(AF)求解得到的PGM(1,1)模型的背景值参数与初始值修正项对大坝变形监测的预测具有较好的效果.     

基于改进群搜索优化算法的变差函数拟合

群搜索优化算法是一种群智能优化算法,通过研究群搜索优化算法的优劣以及其改进的方法,并将改进的群搜索优化算法应用于变差函数的高斯、指数和一阶及多阶球状模型的最优拟合。实例表明,群搜索优化算法能够有效地应用于变差函数拟合。     

概念性流域水文模型参数多目标优化率定

针对传统基于单一目标的水文模型参数优化率定方法不能充分挖掘水文系统不同动态行为特征的缺陷,提出一种多目标文化混合复形差分进化算法(Multi-objective Culture Shuffled Complex Differential Evolution,MOCSCDE)用于求解水文模型参数多目标优化问题。MOCSCDE算法将混合复形进化算法(Shuffled Complex Evolution,SCE-UA)置于文化算法(Cultural Algorithms,CA)进化的框架中,利用种群进化过程中提取的各种知识指导算法的运行,提高算法的运行效率,同时考虑到SCE-UA中单纯形算子不能充分利用种群个体信息的不足,采用全局搜索能力强的差分进化算法(Differential Evolution,DE)替代单纯形算子,可以更加充分利用种群个体信息进行演化计算,进一步提高算法的计算效率。将MOCSCDE算法应用于概念性水文模型——新安江模型的参数多目标优化率定,并与NSGA-Ⅱ和SPEA2算法进行对比分析,结果表明MOCSCDE算法的收敛性和分布性均优于NSGA-Ⅱ和SPEA2,可为水文预报提供更为全面可靠的参数组合决策依据。     

基于免疫粒子群算法的马斯京根模型参数识别

目前在河道汇流计算中广泛应用的是马斯京根模型,该模型参数的优化求解是影响能否精确模拟实测水文过程的关键问题.以往的模型参数求解大多采用试错法、矩法等方法,计算过程繁琐,计算精度不高,影响到模型的模拟精度.针对此类问题,笔者将免疫原理与粒子群优化算法有机结合.提出了免疫粒子群优化新方法,有效解决了传统方法的计算结果精度不高的问题,并在马斯京根模型参数优化求解中得以应用,结果表明免疫粒子群算法的计算结果精度令人满意,为河道洪水演算方面研究提供了一种新的研究方法和研究模式.     

基于UPSO-Kriging的综采工作面三维建模研究

基于传统地质统计学的综采工作面煤层赋存形态三维建模的基础是Kriging插值算法,但其选择并拟合的变差函数模型并不能较好地反映实际的地质特征与空间数据的变化趋势。对此,本文提出UPSO-Kriging插值法:针对PSO算法存在的收敛速度慢、易陷入局部解等问题,优化算法,将优化的PSO算法(UPSO)引入Kriging插值中求解变差参数,拟合出变差函数模型,实现工作面煤层结构中各层的高程值预测;在此基础上,基于规则网格法建立DEM数字高程模型,运用Three.js实现了综采工作面煤层赋存形态三维可视化,可为煤炭企业的透明、智能、分质开采提供科学依据。     

贵州省长顺县耕地土壤硒元素分布及其影响因素分析

在嵌入式系统下借助语音识别技术设计一套无线控制系统,通过此系统对传统家电进行一些常规的语音与界面人机交互操作,实现包括多设备交互控制、网络连接、数据显示等功能,这将极大提升家居生活的便利性和舒适性。系统采用基于高级精简指令集机器(advanced RISC machine,ARM)处理器+Linux+语音识别库+无线传感器网络的方案,主要包括硬件电路设计和软件开发,控制系统利用语音识别技术对声音进行识别,借助ZigBee模块进行主控系统与终端设备的交互。与传统产品相比,该交互式家居语音控制系统提供多样的识别、交互模式,创新的控制模式及更大范围的识别距离。     

贵州省万山区耕地土壤硒元素分布特征与相关性分析

硒是环境中重要的生命元素,缺硒和硒过剩都将引起生物及人体的不良反应。本文以贵州省万山区耕地土壤为研究对象,通过系统采样及化验分析耕地土壤硒含量,结果发现万山区耕地土壤硒含量在005801 mg/kg,平均值为050 mg/kg,总体上达到富硒区标准,富硒土壤面积2278万亩,占万山区耕地总面积的7743%,硒元素高值区分布在万山区东部的熬寨乡。同时,对影响万山区耕地土壤硒元素含量的相关性进行研究,得知影响土壤硒含量的主要因素是成土母岩、土壤类型,土地利用方式,土壤硒含量只与Hg、Cd、Mo、SOM呈弱相关性,与其余元素均无相关性。本研究成果对万山区土地合理规划利用,富硒产业的科学发展具有重要价值。     

贵州镇远县耕地土壤中硒的分布特征及控制因素

依据镇远县耕地质量地球化学调查成果,对全县耕地表层土壤硒分布特征和控制因素进行了分析。结果显示:镇远县耕地土壤硒含量平均值为(0.64±0.56) mg/kg,富硒耕地硒含量平均值为(0.72±0.42) mg/kg,富硒耕地面积占总耕地面积的82.71%。全县耕地土壤硒含量受pH值、海拔、地形地貌、成土母岩、土壤类型和土地利用类型的影响,统计发现:偏酸性耕地、海拔800 m以下耕地、分布在槽沟和谷地的耕地、碳质岩系地层分布区耕地、粗骨土和红壤分布区、茶园和水田表层土壤均具有相对较高的硒含量。分析认为成土母岩是土壤硒的最重要来源,其对土壤中硒元素含量具有控制作用,尤以含碳硅质岩系最为明显,另外土壤有机质及pH值通过改变土壤理化性质深刻影响着硒的迁移及富集,进而影响土壤硒含量。     

西藏山南市乃东区土壤硒分布特征及影响因素

硒是动物和人体所必需的微量元素之一，其丰缺与人和动植物的健康有着密切关系。近年来研究成果表明西藏缺硒土壤主要分布在雅鲁藏布江(简称“雅江”)以北地区，而雅江以南存在土壤全硒含量较高且面积较大区域。西藏山南市乃东区位于青藏高原中南部雅江流域，为雅鲁藏布江流域重要的农业区，也是西藏粮仓之一。本文以西藏山南市乃东区为研究对象，采用原子荧光光谱法(AFS)等方法测定了研究区1022件表层土壤、30组青稞籽实样及根系土壤样品中的硒等元素含量；同时对西藏山南市乃东区雅江两侧农用地及周边牧草地、林地表层土壤硒的分布特征和影响因素进行了研究。结果表明：雅江北侧土壤硒含量算术平均值为0.14mg/kg,接近西藏土壤硒含量平均值0.15mg/kg;雅江南侧土壤硒含量算术平均值为0.30mg/kg,高于西藏土壤硒含量平均值的一倍，略高于中国土壤硒含量平均值0.29mg/kg。乃东调查区不同土地利用类型土壤硒含量的平均值由大到小为：耕地(0.24mg/kg)>牧草地(0.22mg/kg)>林地(0.19mg/kg)。研究结果显示乃东调查区雅江两侧土壤硒含量差异较大；土壤硒元素含量除了受地质背景影响...     

四川昭觉县中部乡镇表层土壤硒地球化学特征

硒元素是人体必需的微量元素之一,食用富硒农产品是人体获取和补充硒元素的主要途径,调查区域硒地球化学特征是有效地利用富硒土地资源以及开发富硒农副产品的重要依据。本文选择四川省昭觉县域内较为重要的农耕乡镇采集表层土壤样品,采用原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱法等方法测定1328件土壤、19件玉米及20件土豆中硒等地球化学指标含量,利用相关分析与统计学等方法,结合距离加权反比插值法,探讨研究区硒含量、分布和影响因素等地球化学特征,评价土壤与作物的富硒情况及安全性。结果表明：(1)研究区表层土壤硒含量范围为0.04～1.50mg/kg,平均值为0.33mg/kg,划定富硒土壤面积为7.23km~2,占全区土壤面积的30.31%,玄武岩发育的土壤硒含量最高,平均值为0.4mg/kg,表明区内地质背景与土壤硒含量密切相关,区内富硒土壤主要受含玄武岩夹苦橄岩、凝灰质砂泥岩的峨眉山玄武岩组地层控制;(2)不同的用地类型和土壤类型对硒元素的富集能力不同,人为农业活动导致土壤对硒的吸附能力下降,黄棕壤土层中黏粒或铁氧化物等易与硒结合富集;酸性土壤中硒含量与pH值成反比;土壤...     

巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带富硒土壤地球化学特征及影响因素北大核心CSCD

内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带发现大面积硒高含量区。为研究该地区富硒土壤的地球化学特征及土壤硒含量的控制因素,采集6250件表层土壤样品,并设计5条土壤垂直剖面进行化学元素测试分析。结果表明,研究区耕地土壤硒含量介于(0.06~0.77)×10^(-6)之间,平均含量为0.32×10^(-6),硒的背景值为0.32×10^(-6),是巴彦淖尔市表层土壤背景值(0.20×10^(-6))和中国土壤背景值(0.20×10^(-6))的1.6倍,且研究区耕地土壤中达到富Se水平(0.4×10^(-6)以上)的样品数为1072个,占全部采样点位的17.2%,表明研究区耕地土壤中硒含量相对较高。研究区土壤中硒和营养元素及重金属元素存在正相关关系,与土壤pH存在一定的负相关关系;硒在土壤垂直方向上分布总体上表现出表聚性特征,随剖面深度增加,硒含量逐渐降低。表层土壤中硒含量主要受土壤有机质含量影响,土壤垂直方向上硒含量主要受有机质与粘土矿物影响。     

云南省新平县哀牢山地区富硒土壤成因及其影响因素研究

以云南省新平县者竜—戛洒地区1∶5万土地质量地球化学调查评价结果为基础,对该地区富硒土壤的成因及其影响因素进行分析,结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.38 mg/kg,高于全国土壤硒平均含量0.29 mg/kg,按0.4 mg/kg相似文献   

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明:区内表层土壤硒含量主要集中于0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

青海西宁及周缘地区土壤硒地球化学特征及成因研究

本研究以青海西宁及周缘地区27900km2,1∶250000土地质量地球化学调查成果为基础,总结不同土壤类型、成土母质、土地利用类型土壤中硒含量特征,分析其影响因素,并对土壤硒成因来源进行研究。研究结果表明,青海湖北部土壤硒在风化成壤过程中逐步富集,土壤中硒含量与有机质存在显著相关性,有机质含量增加和土壤粒度的变细是形成富硒土壤的主要原因;达坂山一带和拉脊山一带土壤中硒与铜和硫存在显著相关性,中基性火山岩和含煤碎屑岩是土壤硒的主要来源,有机质吸附作用使土壤硒富集;有机质吸附作用使土壤中硒再次富集是普遍存在的现象。     

福建省龙海市表层土壤硒含量及影响因素研究

在龙海市土壤地球化学调查数据基础上,开展土壤硒含量特征、影响因素分析等项研究工作,可为研究区富硒土地资源开发提供依据。本文通过采用原子荧光光谱法(AFS)对福建省龙海市表层土壤4394件样品硒全量进行了分析测试,结果表明:龙海市表层土壤的硒含量为0.031~2.361 mg/kg,平均值为0.354mg/kg,足硒、富硒土壤面积占全地区面积的88.69%。同时发现,成土母质、土地利用方式、土壤pH、有机质含量以及海拔高度是影响龙海市土壤硒含量的重要因素。火山凝灰岩区、花岗岩区成土母质发育的土壤硒含量较高;在不同土地利用方式中,林地土壤的硒含量最高,园地、耕地土壤的硒含量适中;土壤硒含量与有机质含量、海拔高度呈正相关,与pH呈负相关,说明在酸性、富含有机质的土壤环境中硒元素易于富集,尤其是高海拔的山地丘陵区土壤中硒的富集作用更加明显。本研究成果对龙海市土地的合理规划利用、富硒产业的科学发展具有重要价值。