考虑线状环境因子适宜性和不同机器学习模型的滑坡易发性预测建模规律

对于滑坡易发性预测中的水系、公路和断层等线状环境因子,现有研究大多采用缓冲分析提取距离线状因子的距离.但缓冲分析得到的线距离属于离散型变量,带有大小不等的随机波动性且对点或线要素的误差较为敏感,导致滑坡易发性建模精度下降.提出了使用水系和公路的空间密度等连续型变量改进线状环境因子的适宜性.以江西省安远县为例,选取高程、...     

地质条件不确定性下TBM管片结构失事概率计算

不良地质条件是影响TBM施工隧洞管片结构安全的重要因素。综合考虑围岩地质条件和衬砌结构的不确定性,提出了一种定量分析TBM管片结构失事概率的新方法。在基于Markov过程估计隧洞沿程地质岩性变化概率的基础上,建立了隧洞任意位置处管片选型不匹配的概率模型;考虑围岩和管片参数的不确定性,采用随机有限元方法计算某一类型管片在不同围岩下的失事概率;由此,采用全概率公式,可计算隧洞沿程任意位置处管片结构的失事概率。结合实际工程,针对施工期工况,确定了该隧洞管片沿程的失事概率、最大失事概率及其所对应的位置等,为管片选型、优化设计及TBM施工期的风险防范提供了依据。     

页岩气资源评价方法与技术:概率体积法

页岩气资源评价方法不同于常规油气资源评价方法。基于我国页岩气勘探开发现状,结合《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》工作要求,针对页岩气聚集机理和特点,提出了适用于我国现阶段的页岩气资源评价方法,即概率体积法。在统计分析我国泥页岩和页岩气相关参数基础上,建立了页岩气远景区、有利区和目标区优选参数体系,提出了不同类型页岩气选区标准和页岩气资源评价主体工作流程。结合国内外数据统计,确定了页岩气资源评价时的起算条件。根据离散型和连续型参数分布特点,研究了参数获取和概率赋值方法。研究成果为我国系统地页岩气资源评价提供了基础和依据。采用该方法对全国页岩气资源进行了评价,获得了地质资源量、可采资源量及有利选区结果,取得了良好效果。     

泥石流防治工程优化设计方案初探

本文介绍一种以可靠理论为指导的泥石流防治工程优化设计方法，文中首先提出了由于泥石流荷载的不确定性而以概率约束表示的泥石流防治工程参数优化设计的模型；然后建立了用离散变量优化与随机模拟相结合的一种求解方法；最后应用实例对该方法的原理和计算程序进行了说明。     

近水平（层状）矿体采空后地面沉降的粘弹性分析法

针对连续与非连续两种地面沉降剖面类型，引入了岩土体的粘弹性模型分析法。根据伏埃脱粘弹模型，建立平稳控制方程，并根据覆盖层为软质岩层或是硬质岩层这两种不同情况分别求解，得出连续型和非连续型两种不同的沉降曲线。还给出了两个应用实例，分别对连续型与非连续型的沉降剖面。结果表明，非连续型剖面的计算值与实测值在剖面各处吻合较好，而连续型剖面的两值仅在沉降峰值处较接近。     

缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型储层历经多期构造运动以及强烈的风化、剥蚀和淋滤作用,储集空间类型多样,形态极不规则且随机分布,导致储层三维空间描述困难,现有的碎屑岩储层建模方法难以直接借鉴。文中提出碳酸盐岩缝洞型储层应该按照大型洞穴、溶蚀孔洞、大尺度裂缝、小尺度裂缝的"多类多尺度建模"的基本思路。以钻井和地震识别成果作为大型洞穴确定性数据,以地震波阻抗的大型洞穴发育概率体作为井间约束数据,在垂向岩溶分带和平面古地貌分区的岩溶相控下,采用具有趋势的序贯指示模拟方法,建立大型洞穴离散分布模型;以大型洞穴分布作为"相控"约束条件,以井孔解释的溶蚀孔洞作为硬数据,采用序贯指示模拟算法,建立溶蚀孔洞随机分布模型;根据蚂蚁体地震属性自动拾取的断裂信息,人机交互补充和修正地震解释断层数据,建立确定性的大尺度裂缝离散分布模型;基于大尺度裂缝离散分布模型建立井间裂缝发育概率体,根据井孔裂缝密度、裂缝产状,结合退火模拟和基于目标的示性点过程模拟方法,建立小尺度裂缝离散分布模型。以塔河油田四区奥陶系缝洞型油藏为例,建立研究区缝洞型储集体空间展布模型,再现缝洞型储层的结构形态。     

地表水水环境容量计算方法回顾与展望

为厘清中国地表水水环境容量计算方法演变历史,探讨计算方法发展趋势,在系统调研大量水环境容量研究文献基础上,详细梳理水环境容量从概念引入到研究至今的过程,归纳出中国地表水水环境容量研究过程中产生的五大类计算方法:公式法、模型试错法、系统最优化法（线性规划法和随机规划法）、概率稀释模型法和未确知数学法。解析了各类方法的基本思路、产生过程及应用进展,评述了各类方法的优缺点及适用范围。通过与国外水环境容量计算方法的比较,基于水环境系统复杂性及中国水资源管理特点与应用需求,认为中国应强化对概率稀释模型法、未确知数学法及随机规划法等3种方法的研究和改进。     

矩、概率权重矩与线性矩的关系分析

本文叙述了矩、概率权重矩与线性矩之间的关系，并以Г分布为例进行分析。线性矩的计算式为概率权重矩的线性组合，两者的计算结果完全相同。概率权重矩和线性矩均与指定的频率分布型式和作为权重的概率有关，结果的敏感性较差。详细分析了计算参数的近似公式及其精度。对水文应用而言，它们的计算结果仅是估计的初值，需经过合理性分析才能取用。     

梯级水库下游洪水概率分布的计算方法

推求受梯级水库调洪影响后下游断面洪水的概率分布，是水资源系统规划设计中的重要问题。本文分析了国内外现行计算方法及其存在问题，提出了随机模拟和概率组合离散求和两种方法，并通过黄河上游龙羊峡与刘家峡两座大型水库及其下游兰州市所组成的防洪系统进行实际验证，证明了该方法具有明显的优越性。     

应用地质和地震反演信息进行三维沉积微相随机建模

探讨了综合应用地质及测井约束地震反演信息进行三维沉积微相随机建模的基本原理、思路与方法，并以渤海湾盆地某区块新近系明化镇组河流相储层为例，说明这一研究过程的基本步骤，包括井眼沉积微相解释、测井约束地震反演、波阻抗与地质相的概率关系分析、随机模拟方法选择、地质统计特征分析、三维随机建模、随机模拟预测的多解性评价。研究表明，波阻抗与沉积微相之间具有一定的概率相关关系。综合应用包括地震信息在内的多学科信息进行沉积微相随机建模，可对储层预测的多解性进行有效评价。     

相关系数及其在矿产资源预测中的应用

定量变量和定性变量之间相关亲疏程度的度量研究一直未被重视。本文提出几种“C—D”相关系数,它们有效地刻划了定量变量与定性变量之间的亲疏程度。另外,针对现有定性变量的相关系数只重定性变量之“形”而忽视其“质”的缺憾,本文提出几种“D”相关系数,以充分挖掘定性变量中所蕴含的有用信息。最后,给出这些相关系数在矿产资源预测中的应用实例。     

随机介质热弹性平面轴对称问题的解析解

针对随机介质热弹性平面轴对称问题,在随机韦泊分布和指数分布两随机分布下提出了一种解决随机概率分布用连续函数表示的方法,得到了平面应力和平面应变轴对称问题的解析解。通过算例,讨论了热应力随分布参数m的变化规律,结果表明非均质热应力与均质热应力之间的差别很大,而在指数分布下这些差异很小。     

武汉地区预应力混凝土管桩模糊随机可靠性分析

通过考虑桩基失效具有随机性和模糊性,引入模糊数学的相关理论,将桩基沉降率作为模糊随机变量,对42组武汉地区预应力混凝土管桩试桩试验数据进行了模糊统计分析,确定了隶属函数,假定沉降率的概率分布,运用模糊事件的概率原理,得出了概率计算公式及可靠性指标计算方法,为工程实践中预应力管桩失效的评判提供参考。     

Random seismic noise attenuation data using the discrete and the continuous wavelet transforms

In this paper, we propose a technique of random noise attenuation from seismic data using discrete and continuous wavelet transforms. Firstly, the discrete wavelet transform (DWT) is applied to denoise seismic data using the threshold method. After, we calculate the continuous wavelet transform of the denoised seismic seismogram, the final denoised seismic seismogram is the continuous wavelet transform coefficients at the lower scale. Application to a synthetic seismogram shows the robustness of the proposed tool for random noise attenuation. Application to real vertical seismic profile recorded in Algeria clearly shows the efficiency of the proposed tool for random noise attenuation.     

Effect of spatial variability of shear strength on reliability of infinite slopes using analytical approach

This paper develops an analytical approach for reliability analysis of infinite slope stability in presence of spatially variable shear strength parameters. The analytical approach considers spatial autocorrelation of each parameter and cross-correlations between different parameters. It is robust, computational efficient and provides insight to the importance of spatial correlation scale on slope reliability analysis. This paper also explores the difference in continuous and discrete random fields and emphasizes the importance of fine discretization in relation to correlation scale. Finally, it shows that conditioning the stability analysis with information about trends and spatial data leads to reliability assessments with less uncertainty.     

约束随机场下的边坡可靠度随机有限元分析方法

目前边坡可靠度中常用的简化分析方法,不考虑边坡土体的空间变异性,每次计算整个边坡都取用相同的强度参数,由离散点试样试验得到的土体参数统计特性只能反映点特性,而边坡的稳定性受滑面上平均抗剪强度特性控制,因此,需要考虑空间范围内的平均特性。描述空间变异性的随机场理论对变异性较高的土体,实际上高估了其空间变异性。把随机场理论和地质统计中的区域化变量理论结合起来,建立约束随机场,并在此基础上进行Monte-Carlo随机有限元分析。计算实例表明,在高变异性条件下约束随机场能有效降低完全随机场的模拟方差,得到更低的破坏概率。对比了随机有限元和简化法的计算结果表明,简化法在土体强度变异性很高时其结果并非偏于保守。另外也指出了可靠度分析中存在的边坡尺度效应和简化法的适用条件。     

一种求带约束的离散Minimax问题的区间算法

进一步讨论了目标函数和约束函数都是Lipsehitz连续的带约束的离散minimax问题，给出了罚函数的区间扩张，提出了解该约束离散minimax问题的区间算法。算法给出了问题的minimax值所在范围以及minimax点所在位置。定理和数值算倒说明该算法是可靠的。     

β分布的参数确定及其在岩土工程中的应用

对岩土工程中随机变量的空间概率特征进行了统计分析,介绍了确定β分布各参数的迭代方法,提出了经验公式简化迭代过程,有效地处理了随机变量分布范围的估计问题,并阐明了β分布在可靠度领域中的适用性。作为对比,对同一样本采用了其他分布进行拟合。分析结果表明,β分布拟合精度高于其他分布。     

边坡工程可靠性分析的最大熵方法

边坡工程可靠性分析的最大熵方法,利用已有样本的部分信息来使熵最大化,充分利用了随机变量的高阶矩信息,由样本矩来推断边坡可靠性功能函数的概率密度函数,求解边坡的破坏概率。该方法对基本随机变量的分布没有特别要求,避免了常规方法计算过程中在迭代点处对非正态随机变量进行近似当量正态化处理的缺陷。通常,功能函数的真实概率密度函数很难、甚至无法求得,将Pearson曲线族引入岩土参数随机变量高阶矩的求解当中,可以很容易地得到功能函数的高阶中心矩,然后,基于最大熵原理拟合得到功能函数的最大熵密度函数,采用区间截断法和高斯-克朗罗德数值积分法分别确定最大熵密度函数的拉格郎日系数和边坡的破坏概率。算例分析结果表明:该方法计算效率高,结果可靠,克服了传统方法求解过程复杂、精度低的缺点,将其应用于工程边坡的可靠性分析当中,发展潜力大,具有一定的应用前景和实用价值。     

Extended Probability Perturbation Method for Calibrating Stochastic Reservoir Models

Calibrating a stochastic reservoir model on large, fine-grid to hydrodynamic data requires consistent methods to modify the petrophysical properties of the model. Several methods have been developed to address this problem. Recent methods include the Gradual Deformation Method (GDM) and the Probability Perturbation Method (PPM). The GDM has been applied to pixel-based models of continuous and categorical variables, as well as object-based models. Initially, the PPM has been applied to pixel-based models of categorical variables generated by sequential simulation. In addition, the PPM relies on an analytical formula (known as the tau-model) to approximate conditional probabilities. In this paper, an extension of the PPM to any type of probability distributions (discrete, continuous, or mixed) is presented. This extension is still constrained by the approximation using the tau-model. However, when applying the method to white noises, this approximation is no longer necessary. The result is an entirely new and rigorous method for perturbing any type of stochastic models, a modified PPM employed in similar manner to the GDM.