用经验模型判断能力验证统计分析结果的合理性

能力验证是检测实验室识别与同行差异的一种途径,但中国合格评定国家认可委员会( CNAS)在组织能力验证时发现由于种种原因,有些实验室并不能秉承诚信的原则参加能力验证活动,导致统计分析结果“失真”.如何甄别这种情况,确保所有参加CNAS能力验证活动的实验室都获得公平的评价,这是CNAS亟待解决的问题.本文在用国内文献数据对经验模型进行修正的基础上,提出用上报数据目标标准偏差(或稳健标准偏差,sR)与基于经验模型的计算值之比(H值)是否小于0.5作为判据来审核上报数据统计分析结果的合理性.对13套能力验证数据分析表明:其中10套上报数据sR正常,3套数据存在问题.当目标标准偏差偏小,H＜0.5时,建议采用同样是稳健统计方法的迭代法代替四分位法来计算目标标准偏差(sR),或用经验模型计算结果代替实验值计算Z值.通过验证表明,借助Horwitz经验模型可以判断能力验证数据统计分析结果的合理性,并能有效地识别并防止由于某种原因导致对能力验证结果评价失效的情况.     

洞体应变观测噪声评价的时序分析方法

为了对洞体应变观测数据噪声水平进行合理的评价,首先将观测数据用小波分解的方法得到观测数据的趋势部分和细节部分。趋势部分观测质量采用传统的潮汐因子误差来评价,同时,根据环境变化和观测系统自噪声变化速率不同的原理,将细节部分中环境变化影响和自噪声进行分离。计算时为了避免偶然因素的误差,按照月相变化周期进行分段,用聚类的方式排除异常值。从而得到观测系统的噪声水平合理的计算结果,最后用正态分布的假设检验来验证结果的有效性。     

近直立铀矿体上土壤层中氡迁移模型的正演研究

对近直立铀矿体上方土壤层中氡迁移进行正演研究,建立了近直立矿体上方土壤层中氡迁移的二维模型,并将模型用于下庄铀矿田矿体覆盖层中氡迁移的正演计算,当所研究矿体所处的地质条件与模型计算要求相似,模型在参数选取合适时,计算所获得的结果与实测结果可以基本吻合。     

沙尔托海水文站雷达水位计与人工观测结果比对分析

为研究沙尔托海水文站水位资料观测精度和资料系列的一致性,选择沙尔托海干渠(二)站和沙尔托海大河(四)站作为试验站点,对雷达和人工两种测量结果进行对比分析,等视频观测水位在断面安装试运行后,同时进行雷达水位观测与现场人工观测,最后将两者观测数据进行对比试验并进行计算分析,结果可知:经过观测并计算的置信水平95%时的综合不确定度和系统误差两项指标均符合水文规范要求,进一步证明了雷达水位计测量精度,观测结果满足沙尔托海站巡测要求,能为当地防汛抗旱工作提供可靠的技术依据。     

应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究

数据冗余是观测网优化需要解决的主要问题之一, 冗余数据既造成数据噪音又增加观测网运行成本.减少数据冗余的主要手段是减少观测孔的数量, 但前提是不影响原有观测网提供信息的能力.作者基于信息熵概念和随机技术的结合, 提出了一种优化观测孔数量的方法, 这种方法的基本原理是利用信息熵理论来评价每一个观测孔数据信息含量大小, 计算观测网中每一对观测孔之间的信息流交换, 并建立观测孔之间信息传递与距离的统计关系, 这种关系是判断冗余性观测孔的基础.这种方法被用来优化河北平原区域地下水观测网, 不仅解决了数量问题, 同时也可确定具体冗余性观测孔.最后结果对比证明, 将河北平原地下水观测孔的数量减少2 6%, 几乎没有影响现有观测网提供数据信息的能力.      

北斗/GPS融合静态相对定位用于高精度地面沉降监测的试验与结果分析

我国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,缩写为BDS)已于2012年12月27日正式对亚太大部分地区提供连续无源定位、导航和授时服务.为了探讨BDS/GPS融合观测数据用于高精度地面沉降监测的效果和精度情况,利用5台兼容BDS和GPS系统信号的GNSS接收机,对西安市地面沉降GPS监测网中的9个监测点进行了复测.通过对连续观测10h以上4个时段观测数据的处理和分析,结果表明,相对于单独采用GPS观测数据进行基线解算而言,融合了BDS和GPS观测数据基线结果的内符合精度大大提高,水平方向的平均中误差从5mm改善至3mm,垂直方向的平均中误差从17mm 改善至12mm; 同时,监测结果的外符合精度也大大增强,X、Y、Z方向的平均中误差分别从6mm、15mm、10mm改善至1.5mm、8mm、5mm.这说明融合了BDS观测数据的BDS/GPS静态相对定位可以明显提高高精度地面沉降监测结果的内外符合精度.     

结合软数据的同位置协同克里金估值新方法

协同克里金法结合软数据可以提高地质体建模中估值的准确性。通过分析传统的结合软数据同位置协同克里金估值过程中存在的问题及原因,提出并推导了一种新的结合软数据的同位置协同克里金估值方法。该方法采用软数据的期望值以保证外推的可靠性,利用主变量观测值滤去协同变量的期望值以估计变异函数参数。该方法的特点是:当待估点位于主变量相关变程之内时,估值的结果主要反映主变量变化特征;当待估点落在相关变程之外时,估值结果的差别主要来源于各自点上协同变量(软数据)的期望值。最后,用实例验证了新估值方法的优点。      

大孔径闪烁仪的通量印痕分析与应用

针对北京密云站的长期通量观测进行大孔径闪烁仪的平均印痕区域分析.首先从2008年全年8 152组湍流观测资料,以整体湍流特征量σu/u*以及其他数据合理性判据进行质量控制,获得6 806组有效数据;然后用一个解析解模型逐时次计算大孔径闪烁仪的二维印痕,并进行统计平均,获得各季平均印痕分布;将当地气象条件根据风向、风速和稳定度分为12类,分别统计各类条件的平均印痕分布.最后,以实测感热通量为例,计算当地实际湍流通量的气候平均印痕区域.结果表明,当地大孔径闪烁仪的平均通量印痕季节变化不大;各类气象条件中,稳定度和风向是影响印痕区域大小和方向的重要因素,风速影响相对较小;以实际湍流通量为权重的气候平均印痕可更准确反映观测结果的空间代表性,其分布与简单平均的印痕分布有所不同.     

叠前偏移计算中多文件并行I/O技术

这里针对波动方程叠前深度偏移计算所涉及的数据,设计相应的数据文件格式,快速有效地从多文件海量数据中获取所需信息;根据不同的输入/输出数据,采用不同读写方式(串行/并行);解决了并行计算时的负载平衡以及计算中断后的数据恢复,充分提高了波动方程叠前深度偏移计算效率。     

压磁应力计测量地应力相对变化结果讨论

本文简要介绍中国压磁应力计的电磁学和力学原理,地壳岩石中水压重复观测实验结果,以及使用它进行地应力测量的地质力学前提条件。在压磁应力计测量地应力相对变化结果中阐述了:悬空元件与受力元件测值对比;地应力变化与断层微量位移同步波动;压磁应力计与振弦应变计,体积式应变仪测量结果比较;相距十至数百公里的几个台,同期测得相似、相关的地应力变化;少震区地应力测量十分平稳,具有稳定的观测中误差;在多次地应力异常成功预测地震中发现并证实——异常主应力方向指向或转向震中区、异常主应力值较大的台站往往离震中较近,地应力趋势异常时间长短与震级大小呈线性关系。压扭性断裂力学模型解释了地应力异常主应力方向指向震中区,近震中地应力异常值大、远震中地应力异常值小等现象。由此可以证实:我们在数十米至百米钻孔中使用压磁应力计的确可测到震源应力场的变化过程,从而进行地震的时间、地点、震级的预测。     

人类活动引起的对流层臭氧浓度的全球变化

地面观测记录表明,北半球对流层中臭氧的平均浓度一直在升高。特别是近年来的观测数据与巴黎Montsouris实验室测定的1876—1910年的数据相比较说明,地球中—高纬度地区近地面大气中的臭氧浓度在过去100年间增加了两倍多。这一结果对探讨一系列环境问题具有深远的意义。因为臭氧浓度的升高对人类及生态系统有直接影响,又由于臭氧是一种强辐射气体,所以如果大气中臭氧浓度升高则会引起显著的全球变暖。本文采用对流层全球模式对工业化以前及现在的大气化学进行了模拟研究,发现工业化以前近地面大气中臭氧浓度与Montsouris实验室所分析的同期臭氧浓度值相同。另外,根据模拟计算所得现在大气中的臭氧浓度与目前对各种大气化学组份的观测结果相吻合。依据对人类排放的氮氧化物(NO_x)的未来增长速度的估计，已有人对2020年的大气臭氧浓度作了类似的计算。基于上述推测，对流层大气中臭氧浓度将会以比过去100年更快的速度增长。因此，在评价大气污染排放物的影响以及制定适当控制它们的措施时，应考虑对流层大气臭氧浓度的未来变化。     

喀什水文站蒸发量统计及转换方法探讨

以喀什某水文测站为具体实例,基于近30年的Φ20型蒸发皿和近8年E-601型蒸发皿的观测数据,对蒸发量进行观测统计,通过对Φ20型蒸发皿和E-601型蒸发皿蒸发量进行转换。结合两种型号蒸发皿同步观测数据,得到其相应的蒸发转换系数,结果可知:Φ20型和E-601型两种蒸发皿在各月份都具有较好的相关性,相关系数均在0. 7以上,且呈现较好的线性相关。结果对于喀什水文站流域蒸发量的统计具有参考价值。     

Geddes法在天津某车间桩基沉降计算中的应用

本文针对具体工程实例,运用Ｇｅｄｄｅｓ法进行桩基沉降计算,并根据对计算结果的分析,向日（甲）方提出重要的建议,经被日方采纳,在桩基方面节约投资近一千万元。沉降观测表明,理论计算值与观测值较接近。说明用该方法计算桩基沉降具有足够的精度,是一种可靠的,值得推广的计算方法。     

条块间作用力倾角的假定及其对条分法计算结果的影响

以猴子石滑坡为例, 利用数值模拟方法, 计算了滑坡条块间作用力倾角.对比分析了半精确条分法中传递系数法、罗厄法、美国陆军工程师团法、简化的简布法及实用递推法所确定的条块间作用力倾角与数值模拟值计算结果的差别.讨论了半精确条分法关于条块间作用力倾角的假定对滑坡稳定系数计算精度的影响, 并与精确条分法的计算结果和基于数值模拟值的条块间作用力倾角所计算的力的平衡条件下的稳定系数进行了比较.详细论证了现行主要半精确条分法的精度与适用性.      

实测悬移质泥沙年输沙量改正方法

在悬移质泥沙测验中,由于无法测到近底层悬移质含沙量(简称近底悬沙),因此使实际测算的输沙率(主要是床沙质部分)与真实值不符,往往相差较大。从而使年输沙量的成果精度受到影响,必须予以改正。改正年输沙量的问题,实质上是如何改正床沙质输沙率的问题。对此,以往研究较多的是解析法。由于解析法理论上不够完善,在运用该法进行计算所引用的天然河道比降,又往往不易准确观测,计算所得输沙率改正值往往误差过大,该法很难实际应用。因此,我们曾对经验法,即根据本站较精密的资料来进行改正计算作了研究,但由于如何计算概化垂线上的测点流速、含沙量与颗粒级配才能使垂线平均与断面平均     

基于畸变3个因子的MT畸变曲线改正方法与应用

大地电磁测深(MT)曲线畸变是一个普遍存在的现象.文章在总结前人研究的基础上,采用只求取畸变3个因子的方法,就可得到区域阻抗;避免了GB分解方法的一些问题:1)求解参数多;2)需要对求解参数作限制;3)观测误差影响反演结果;4)在有些情况下,不易求解;5)损失三维电性信息.经实测数据的计算,该方法被证实是有效的.     

保温法保护多年冻土的长期效果分析

通过分析青藏公路昆仑山越岭地段保温材料(EPS)试验段的地温观测资料发现:结果表明:路基中的保温板近8 a来工作正常,大大减小了保温板下土体温度较差.试验段施工完成12 a来EPS保温板的导热系数没有发生大的改变,车辆荷载、水分和冻融循环等对其影响较小.保温路基段天然孔的年平均温度升温速率比对比段天然孔大,但保温路基下多年冻土近7 a来的升温速率均小于对比段.计算结果证明,路基中铺设的保温材料,可以使进入路基的热交换量大为下降,并使进入路基活动层的热量每年减少近3/4.最后,基于年平均气温,用有限元方法给出了青藏公路多年冻土地区保温法的适用范围.     

基于遗传算法-支持向量机的滑坡渗透系数反演

求解库岸边坡岩土体的渗透系数是研究滑坡渗流场及多场演化的基础,一般通过原位试验和室内试验求得,但试验成本较高且试验位置具有一定的随机性。本文以三峡库区马家沟滑坡为例,提出一种利用地下水位动态观测资料反演滑坡岩土层渗透系数的方法。具体步骤为:（1）依据滑坡的勘察资料和水位观测数据,构建滑坡数值模型;（2）利用SPSS生成不同渗透系数正交试验组合,并将渗透系数代入数值模型中计算监测井的水位,得到不同渗透系数及其对应的模拟水位数据;（3）应用遗传算法优化的支持向量机构建坡体模拟水位与渗透系数的非线性映射关系,再通过代入实际动态监测水位值求得滑坡岩土层的渗透系数;（4）将求得的渗透系数代入数值模型,用计算的模拟水位与实际观测水位进行对比验证。研究结果表明:遗传算法优化的支持向量机具有良好的学习预测效果,能准确预测渗透系数与水位的关系。该反演方法具有高效、准确的优点,反演结果的精度满足实际应用需要。     

慕士塔格夏季近地表大气CO2浓度变化特征

利用CIRAS SC型号的CO₂和H₂O分析仪, 对东帕米尔高原慕士塔格地区2003年夏季(6~8月)近地表大气CO₂浓度和水汽进行精确持续观测, 给出了我国内陆高原大气近地表 CO₂ 浓度夏季的变化特征. 观测表明, 该地夏季CO₂浓度呈整体下降趋势, 并因受陆地植被光合作用、呼吸作用和土壤微生物等的影响, 有明显的日周期变化. 在短时间尺度上, 其变化趋势与瓦里关站点观测结果基本一致, 与Mauna Loa站点观测结果差别明显. 通过考察当地 CO₂浓度与大气水汽的关系, 发现两者具有很显著的反相关性. 上述现象揭示, 慕士塔格近地表大气CO₂含量的变化不仅受植物光合作用的影响,同时大气中水汽的含量在控制CO₂含量方面起着重要作用.     

基于改进的ANFIS模型河道堤防力学参数计算研究

采用改进的ANFIS模型对河道堤防力学参数进行计算,并结合堤防原位观测数据对模型进行验证。验证结果表明:相比于改进前,改进后模型在堤顶下降以及周边位移值的计算误差分别减少13. 3%和16. 7%。研究结果对于河道堤防力学参数设计具有重要的参考依据。