矿井涌水量时间序列混沌特性的Kolmogorov熵判别

根据相空间重构理论和技术以及G-P算法,在嵌入维按等间隔m不断增加的情况下,在无标度区间内,作等斜率线性回归,利用最小二乘法得到6个典型矿区矿井涌水量时间序列的Kolmogorov熵。结果表明其具有混沌特性,从而可为确定矿区地下水系统特征、性质和矿井涌水量预测模式提供理论依据。     

矿井涌水量混沌时间序列分析与预测

矿井地下水系统是个非线性系统,由于地下水系统的复杂性,很难完全确定影响矿井涌水量的因素,因此传统的矿井涌水预测表现出较大的局限性。而混沌时间序列分析能够利用单变量处理方法,分析矿井地下水系统中,由于多因素耦合作用所产生的矿井涌水量时间序列。通过对某矿区1985年9月至2005年2月矿井涌水量时间序列资料的分析,显示矿井涌水量时间序列具有混沌特征;通过对比预测值和实测值,表明预测精度高。因此,混沌时间序列分析方法用于矿井涌水量预测是可行的。     

地下水水位时间序列中的混沌特征

利用相空间重构技术、G -P算法以及Wolf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法 ,分别计算了太原盆地 4组地下水水位时间序列的关联维数和Lyapunov指数。结果揭示在自然状态下 ,太原盆地某些孔隙潜水和孔隙承压水水位变化存在明显的混沌特征。这不仅为以后建立水位预测模型提供了理论依据 ,并且也为运用分形理论研究地质参数的时空变异性以及含水层结构的自相似性提供了进一步的支持。     

边坡演化的非线性时间序列多元混沌判别

以实测非线性时间序列为对象, 通过估计延迟时间与嵌入维数的相空间重构方法, 采取排除时间相关性点对的方法计算边坡系统关联维数D2;采用改进的Kantz法计算最大Lyapunov指数、以K₂熵作为Kolmogorov熵的近似, 并引入近似熵ApEn及系统复杂度混沌特征指标, 研究了边坡演化的多元混沌特征.通过实例分析, 发现多数边坡系统关联维数D₂为非整数, 最大Lyapunov指数、熵值均大于零以及系统复杂度位于(0, 1) 区间偏小值, 通过与确定性系统特征量的比较, 揭示了边坡系统的混沌特征, 并得出临滑阶段边坡混沌特征最为明显的结论.      

流域降雨径流时间序列的混沌识别及其预测研究进展

混沌和随机在本质上是两种不同的特征,对这两种特征的描述方法各不相同,确定流域降雨径流时间序列的混沌性和随机性是对其进行模拟和预测的重要基础。近10多年来,许多学者相继开展了流域降雨径流时间序列的混沌识别及其预测研究。着重回顾其中最为重要的相空间重构、混沌识别和混沌预测方法,对将混沌理论应用于降雨径流时间序列的限制条件(序列的数据量大小和数据噪声)也进行了探讨。     

基于混沌时间序列的地下水位多步预测模型

利用相空间重构技术，并借助G—P算法、C-C方法和Wolf方法从宁陵地区地下水位一维时间序列中提取Lyapunov指数，结果表明此时间序列具有混沌特征。计算了宁陵地区地下水位时间序列的关联维数、时间延迟和最大Lyapunov指数，将局域加权一阶多步预测模型应用于地下水位预测。预测表明，此模型可有效应用于地下水位时间序列的多步预测。     

非线性时间序列分析的最新进展及其在地球科学中的应用前景

评述了非线性时间序列分析的最新进展,包括相空间重构、序列性质的鉴别、建模与预报,同时介绍了非线性时间序列分析在地球科学中的应用概况。     

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。      

基于神经网络的混沌时间序列预测

应用混沌方法对时间序列观测数据进行处理,计算出最大lyapunov指数,得到最大可预报时间尺度。在此基础上,建立人工神经网络预测预报混沌时间序列的模型。结合实例,对该预测方法进行了计算验证。     

长江径流时间序列混沌特性的定量分析

定量分析了长江径流时间序列的混饨特性,论述了长江径流时间序列的李雅普诺夫指数的计算和实际意义,计算了长江径流时间序列的长程相关性指数,即分数阶差分指数,讨论了这一指数与相关分维的相对值可能存在的关系。这些非线性信息的提取,将进一步揭示径流时间序列的变化规律,并将对提高预测水平产生影响。     

江西万年虎家尖银金矿床断裂构造特征及其控矿规律

虎家尖银金矿床为赣东北地区典型的受一组NE向韧脆性断裂破碎带控制的中低温热液型银金矿床。矿床赋存于中元古界双桥山群浅变质岩中,矿脉均产于断裂带内,具舒缓波状、膨大缩小、分支复合、尖灭再现等特征。研究表明,控矿断裂具有长期性、多期次和继承性活动的特点,经历了早期压扭性塑性变形、中期张扭性脆性变形和晚期压扭脆性变形3个演化阶段。通过地质调查、数据处理和成矿构造分析,认为成矿期石英多金属硫化物阶段的构造应力场:σ1为190°∠2°,σ2为90°∠78°,σ3为280°∠12°,差应力约为71.3~99.3 MPa;银多金属硫化物阶段构造应力场方向与石英多金属硫化物阶段基本相同;石英碳酸盐阶段构造主应力方向表现为NW-SE向挤压。文章总结了断裂对矿体空间定位、似等距性分布、矿体侧伏等方面控矿规律,断裂面凹凸转换部位为成矿有利地段,矿体在水平方向和垂向上似等距性分布明显,并且整体大致呈45°向北东深部侧伏。结果表明,在矿区50线深部及北东部深部找矿潜力巨大,矿区外围北东向韧性剪切带有后期脆性变形叠加的断裂破碎带为找矿有利地段。这对赣东北地区同类型矿床的深部及外围找矿具有一定的指导和借鉴意义。     

华北地块北缘中元古界几个重要不整合面的地质特征及构造意义

华北地块北缘中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面。此次研究对其中5个不整合面进行了野外考察,分析了它们的地质特征和空间分布,认为它们与不同的地质过程有关。大红峪组底部不整合面是早期裂谷盆地演化为被动大陆边缘的记录,属于裂解不整合面性质;高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是海平面变化造成被动大陆边缘内部高地沉积间断和海岸超覆沉积的结果;铁岭组顶部不整合面可能与弧后环境发生挤压抬升有关;下马岭组沉积后的抬升可能是相邻大陆地块碰撞作用的产物。华北地块北缘中元古代层序中不整合面的形成与Columbia和Rodinia超大陆的形成和裂解过程密切相关。