基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究

在耗散结构理论中,系统的信息熵越大,其有序度越低。地下水环境是符合耗散结构系统特征的动态有序系统,其演化进程中信息熵减少的特征可用来判别系统的演化方向。将地下水资源量作为决定其有序程度的序参量,按照地下水系统的实际开采量与可开采量之间的协同程度来指示系统的有序程度。将该两个序列之间关联系数的量化结果用信息熵来表述,构建基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型,通过不同时段系统的信息熵变化特征判别其演化方向。该模型在衡水市的应用研究表明,20世纪70年代以来深层地下水系统演化的信息熵变趋于减小,地下水系统功能逐渐退化,处于重建新的稳定态的演化过程中,地下水系统的状态和功能与原始的稳定态相比将存在极大的差异。该评价结果与地质环境监测反映的地下水环境的演化趋势一致。     

黄土边坡稳定性的熵权法综合评价

在边坡的稳定性综合评价中,评价体系的建立和评价因素权重的确定是关键问题。针对这种情况,建立一种新的黄土边坡稳定性综合评价模型。模型中将黄土边坡稳定性分为5个级别：稳定;较稳定;欠稳定;不稳定;极不稳定。以坡高、边坡总坡比、天然重度、内摩擦角、粘聚力为评价因子。针对评价因素权重确定中的困难,把熵权法运用到边坡的综合评价中,避免人为确定权重的主观性。通过实例的计算表明,该评价方法是合理、可行的,为边坡稳定的综合评价提供有益参考。     

基于组合赋权和未确知测度的深埋隧道岩爆危险性评价——以川藏交通廊道桑珠岭隧道为例

针对复杂山区深埋隧道岩爆危险性评价中的诸多不确定性因素问题,通过归纳分析典型高地应力条件下深埋隧道岩爆破坏特征及关键影响因子,从客观反映高地应力环境、岩石力学性能和围岩性质3个层面确定5项岩爆评价指标,利用未确知测度理论建立隧道岩爆危险性评价模型.为了充分考虑岩爆危险性评价的主观因素和客观因素,通过引入距离函数,采用熵权法和层次分析法相结合构建组合赋权法,综合确定各指标的权重系数.基于未确知测度理论及计算规则,结合岩爆危险性分级标准,构建直线型单指标测度函数,计算单指标测度评价矩阵和多指标测度向量,依照置信度准则进行岩爆危险性评价.将构建的岩爆危险性评价未确知测度模型应用于川藏交通廊道桑珠岭隧道,并与强度应力比法、Russenes判据、岩石脆性系数、岩体完整性系数、岩石弹性能指数等单指标判据评价结果及实际岩爆结果进行对比.研究结果表明:该模型评价结果的准确率达到94.4%,比单指标岩爆判据的准确率高16.7%~66.7%.      

基于熵权与GIS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价

地下水脆弱性评价与编图是保护地下水环境工作的基础,DRASTIC模型是目前国际上最普遍应用的地下水脆弱性评价方法。在利用GIS进行地下水脆弱性评价的基础上,引进基于熵权的模糊优选评价方法,构建了基于熵权与GIS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价模型。将该模型应用于黄水河流域,计算出了各评价参数的熵权和各叠加分区基于熵权的隶属度,据此将地下水脆弱性划分为高、中、低3个等级。结果表明,评价过程中避免了人为因素的干扰,更能真实地反映客观情况,为地下水脆弱性的评价提供新的思路和方法。     

基于灰色概率的非突发性环境风险度量化方法

以概率论和灰色系统理论方法为基础,利用灰色概率、灰色概率分布、灰色期望及灰色方差等基本概念,针对环境系统的随机不确定性和灰色不确定性,建立了基于灰色概率的非突发性环境风险度的量化方法. 将非突发性环境风险归因于环境系统的随机不确定性和灰色不确定性,将影响环境容量和环境负荷耗用量的变量的分布处理成灰色概率分布,并用具有灰色概率形式的环境风险度来量化环境系统的非突发性失效风险性. 最后,将具有灰色概率形式的环境风险度转化成一般的系统失效风险率,进而用改进一阶二矩法进行计算. 作为算例给出了该方法应用于嘉陵江苍溪段有机污染风险度的估算.     

基于层次分析和信息量法的地裂缝危险性评价

华北平原是遭受地裂缝较严重的地区,尤其是对于重大的线性工程,地裂缝的影响更为敏感。对于山前平原地带,地裂缝的形成是多要素成因的综合结果。利用ArcGIS平台,选择活动构造、地貌岩性和地下水位、第四系厚度、地裂缝现状分布五大类影响因子,采用层次分析-信息量模型对京石高铁和南水北调京石段进行了地裂缝危险性评价,结果表明这种方法能够较为合理的评价地裂缝危险性,并且对类似区域的危险性评价具有借鉴意义。     

The Hazard Analysis of Water Inrush of Mining of Thick Coal Seam Under Reservoir Based on Entropy Weight Evaluation Method

The water inrush of roof induced by mining was related to the height of water flowing fractured zone under large-scale water bodies. Based on the drilling revealed stratum, the thickness of different overlying layers was obtained within the scope of Santaizi reservoir. The height of water flowing fractured zone of different workface on the outside of reservoir under the condition of fully mechanized level mining area was the prediction sample, the generalized analysis of sensitive factors that affected the development of water flowing fractured zone was carried on. The mining depth, dip angle of coal seam, mudstone ratio, compressive strength, mining thickness and the inclined length of the goaf were selected as the influence factors to predict the height of water flowing fractured zone. The height of water flowing fractured zone of unmined working face within the scope of Santaizi reservoir was obtained by objective entropy method. The index weight value of each influence factor was determined. The thickness of the different overlying rock layers above water flowing fractured zone was obtained. And the safety evaluation of water-inrush of unmined working face within the scope of Santaizi reservoir was studied. The important parameter and technical support were provided for the rational design and mining of the working faces under the reservoir.     

Application of Extension Theory Based on Improved Entropy Weight Method to Rock Slope Analysis in Cold Regions

In view of the problems existing in the evaluation process of slope stability in cold regions, the improved entropy weight method and extension theory are used to evaluate the slope stability. Nine indexes which affect the slope stability in cold regions are selected, the matter element system of slope stability evaluation is established by extension theory, and the extension correlation degree between evaluation index and evaluation grade is calculated. The improved entropy weight method is used to calculate the entropy weight of the matter element index system, and then the stability grade of the slope matter element is determined. Based on the extension theory and improved entropy weight method, the slope stability of Beizhan open pit mine is predicted. The results show that the prediction results are consistent with the actual situation of the project, and the evaluation method can be applied to the slope stability evaluation in cold regions. By using extension theory and improved entropy weight method, the evaluation index can be changed from a single determined value to an interval value, and the influence degree of the evaluation index can be analyzed more comprehensively. This method improves the evaluation accuracy and provides a new method for the slope stability evaluation in cold regions.

     

潼关金矿区矿渣型泥石流熵权评价

在简述信息熵概念的基础上,对陕西潼关金矿区8条泥石流沟堆积的采矿废石量、沟谷纵坡降比等9个定量、定性调查指标进行了统计,求出各指标熵Hj、熵权Wj以及沟谷指标可能的概率值fij后,计算得出了潼关金矿区矿渣型泥石流潜势度信息熵的综合评价值;探讨了熵权评价与主观赋权评价的结果差异的原因及建议.     

基于PSR-熵权综合健康指数法的城市湖泊生态系统健康评价

本文结合城市湖泊生态系统的特点,利用OECD(联合国经济合作开发署)建立的压力-状态-响应(PSR)框架模型建立指标体系,将信息熵(IE)理论引入指标权重的确定,建立了城市湖泊生态系统健康评价模型,选用综合健康指数法(CHIM)进行城市湖泊生态系统健康评价,并应用山东省聊城市东昌湖的实测资料,对其生态系统健康状况进行了评价,评价结果与实际情况基本相符.     

基于灰色关联度和主成分投影法的节水灌溉工程投资方案优选

在节水灌溉项目投资方案优选的决策过程中,所依赖的信息是＂部分完全的＂或称＂贫信息性＂,这正是多个方案优选决策的＂灰色性＂。投资方案的优选决策是一项复杂的、多项因素的工作,要考虑的目标很多,其评价因素和优选结论都具有＂不确定性＂,这实际上是一个多目标的决策问题。针对多个投资方案的优选问题,引入灰色关联度和主成分投影法,通过建立决策模型对投资方案进行优选,提高了优选的精确性和客观性,并通过实例说明该方法来解决多目标的方案决策问题是可行的。     

基于AHP-信息量法的珠海市地质灾害风险评价

在充分分析珠海市地质灾害发育特征及分布规律的基础上,采用AHP-信息量结合的方法对珠海市地质灾害进行风险评价。首先选取7 类崩塌、滑坡评价因子和2 类地面沉降评价因子,利用ArcGIS 软件进行叠加运算形成易发性评价图,其次叠加降雨量、沉降速率形成危险性评价图,最后在危险性评价图的基础上叠加承灾体易损性形成地质灾害风险分区。结果表明,地质灾害风险评价过程中针对不同地质灾害类型采用不同评价模型和方法行之有效,且评价结果与实际相符。该成果可提高珠海市地质灾害群测群防效率。     

泥石流危险性评价:模糊c均值聚类-支持向量机法

泥石流是一种能够造成灾难性后果的严重自然灾害,准确可靠的泥石流危险性评价对于其预警及防治工作来说至关重要。泥石流的危险性评价方法有很多,模糊c均值聚类（FCM）方法是其中一种应用广泛的分类方法;相比其他方法而言,其无需主观确定边界,并且能以各级隶属度矩阵为输出结果,方便应用。支持向量机（SVM）是基于结构风险最小化为目标的机器学习理论,以支持向量为算法支撑,具有一定的鲁棒性,并且适合在小样本条件下进行分类。本文选用FCM和SVM联合的方法,开展泥石流危险性的评价;对北京房山区南窖沟泥石流危险性进行分析,并对比其他评价方法所得结果,证明本文提出的评价方法具有较好的效果。     

Development of Seismic Risk Scenarios Based on a Hybrid Method of Vulnerability Assessment

A hybrid methodology of vulnerability analysis is presented, involving elements from both empirical and theoretical methods. A model for correlating analytically calculated structural damage indices to loss (in monetary terms) is also proposed and calibrated against available statistical data. Probability damage matrices derived using this methodology are incorporated into a cost-benefit model tailored to the problem of estimating the feasibility of seismically rehabilitating the existing stock of reinforced concrete buildings in Thessaloniki, Greece. Losses calculated using the suggested procedure are found to be in good agreement with losses incurred during the 1978 Thessaloniki earthquake. The results of the present study also indicate that benefit/cost ratios for reinforced concrete buildings are quite low. Hence, it appears that a pre-earthquake strengthening programme is not economically justifiable.     

灰色关联分析方法在突水水源判别中的应用

本文以淮南潘北矿区突不同含水层组分作为对象,采用灰色关联度分析法对矿井突水水源进行判别分析,重点研究样本评判因子的选择对判别准确率的影响,结果发现判别因子的选取对判别结果影响较为显著,即在原有Na＋＋K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、SO42-、HCO3-等六个评判因子基础上,增加总硬度、碱度、矿化度和PH值作为新的评判因子,其水源判别准确率由62．5％增至100％。因此,选择适合评判因子对提高灰色关联判别可靠性具有重要意义。     

用相对灰色关联分析法综合评价金刚石钻头

根据ＴＯＰＳＩＳ法原理，提出一种同时考虑“理想方案”和“负理想方案”的金刚石钻头综合评价灰色关联分析法，结合φ６０ｍｍ绳索取心金刚石钻头评价，说明了该方法的具体应用，并与用其它方法评价的结果进行了对比。     

基于灰色定权聚类的微观水驱油模型实验特低渗透储层流动单元划分及评价

为研究微观水驱油模型流动单元划分及评价的可行性和效果,应用灰色定权聚类方法,以吴起油田X井区特低渗透长63储层25块样品为例,采用真实砂岩微观水驱油模型实验,以测得的渗透率、水驱前含油饱和度、启动压力、1 PV驱油效率以及孔隙度5项参数为基础,将样品划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元.Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元分别与水下分流...     

一种加权绝对灰色关联度及其在密云水库水质评价中的应用

在系统分析了目前各种绝对灰色关联度计算方法的基础上,提出了一种简单的加权绝对灰色关联度计算方法.该方法不涉及高深的数学知识,思想方法易于理解和掌握,计算只涉及简单的算术运算.采用算例将该方法与神经网络、模糊综合评价、 LOG等方法进行了对比检验,结果表明该方法可行有效.用该方法对密云水库水质进行了综合评价,给出密云水库水质基本上为二级的结论,为密云水库水质的进一步综合管理和规划提供了理论依据.