变差函数球状模型的自动拟合与实现

根据变差函数的随机性和空间结构性,综合利用变差函数计算方法和加权线性规划拟合方法,分别拟合出各主要方向上的模型参数,再根据各向异性情况进行结构套合,实现了变差函数的计算及球状模型的自动拟合.针对样本中存在特异值的情况,算法中还提供了相对变差函数方法,有效地抑制了特异值对变差函数的影响,保证了球状模型拟合的精度.本算法在VC++6.0中实现,利用拟合出的模型,对样本区域进行插值得到网格文件,调用Surfer8.0绘制了等值线图.通过交叉验证和综合法验证,表明拟合度较高.     

大伙房水库洪水预报误差分布规律分析

以大伙房水库洪水预报误差资料为例,采用P-Ⅲ型分布、极大熵误差分布和P-范分布来分析对比洪水预报误差的分布规律,并提出采用粒子群优化算法进行参数的全局优化求解P-Ⅲ型分布、极大熵误差分布参数。分析结果表明:4阶最大熵误差分布、P-Ⅲ型分布拟合经验点据较好,而P-范分布拟合偏差较大。     

抽水试验中两种直线图解法的对比

应用定流量非稳定流抽水试验获取含水层水文地质参数时,常用的求解方法是Jacob直线图解法,而拟合直线的方法一般是基于最小二乘理论,但该方法易受异常值影响,拟合结果常常不理想,从而导致求解的参数值误差较大.相比最小二乘法,基于信息损失最小化的最频值算法对异常值不敏感,是一种更为稳健的算法.将最频值算法与Jacob直线图解...     

基于模型约束逆建模的储层物性参数估计方法

在油气储层的预测工作中,储层物性参数估计是重要的组成部分,从弹性参数中准确地估计出储层物性参数有助于油气藏品质的评价。以岩石物理理论为基础,基于地震岩石物理建模理论,提出了一种模型约束的岩石物理逆建模方法。针对目标储层的岩石物理特点,通过地震岩石物理模型建立起弹性参数与储层物性参数之间的定量关系。根据这种关系在三维物性参数域中计算出输入的弹性参数的等值面,利用不同弹性参数的等值面的空间交会进行物性参数的估计。由于输入数据可能包含误差或不确定性,为此在估计方法中加入模型约束,增强估计方法的稳定性,减少估计结果的误差。通过模型数据进行试算证明了方法的准确性和稳定性。将本方法应用于实际工区数据,取得了较好的估计效果,证明方法具有一定的实用性。     

基于钻孔图像的岩体结构面几何信息智能测量

针对钻孔图像中岩体结构面形态特征,提出了一种基于Canny检测的岩体结构面几何信息智能测量方法。该方法首先采用灰度共生矩阵特征参数,在长幅钻孔图像中定位结构面区域;然后,对识别的结构面区域,采用Canny检测算法识别出结构面边缘,并通过边缘连接和合适的阈值筛选边缘,提取出结构面上下边缘;最后,对结构面边缘进行三角函数拟合,得到结构面上下边缘的正弦曲线,结合立体空间几何理论,从而计算出岩体结构面的倾向、倾角、隙宽等参数。以如美水电站坝址区两钻孔为例,基于本算法提取结构面几何信息,并与已有成功算法进行对比得到了较为一致的结果,证明了算法的可行性。     

一种改进的地下水模型结构不确定性分析方法

高斯过程回归（GPR）是一种基于贝叶斯理论的监督学习算法,在基于数据驱动（DDM）的模型结构不确定性分析中具有广泛应用。目前研究中通常假设物理参数和超参独立并进行联立识别,这会导致参数补偿。文章提出两步识别DDM量化模型结构误差,并通过2个地下水模型案例,分别在不考虑模型结构误差、考虑模型结构误差（联立识别DDM、两步识别DDM）的情况下,对比分析了参数识别和模型预测结果。结果表明,不考虑模型结构误差直接进行参数识别时,为补偿结构误差,物理参数会过度拟合,从而影响模型预测效果。基于DDM刻画模型结构偏差时,物理参数和超参的独立性假设会影响参数识别结果。提出的两步识别DDM法没有假设物理参数和超参独立,能够减少参数过度拟合效应,从而更准确刻画结构误差,有效提高了模型的预测性能。     

蒙特卡洛方法在地质雷达探测地下管道中的应用

地质雷达是一种探测金属和非金属管道的有效方法,传统方法是利用经验电磁波速度计算管道埋深,存在较大误差,且往往无法估算管径或算法繁琐。蒙特卡洛方法是一种随机模拟的地球物理反演手段,从雷达图像中读取一系列反射回波穿行时间和雷达相对于管顶的位置数据,给定合理的电磁波速度、管道埋深和管径3个参数的范围,可以有效地拟合得到速度、埋深和管径。该方法在南京地铁盾构某区段,用来拟合估算地下输油管、自来水管和污水管的埋深及管径,取得了与实际情况较为一致的结果,拟合的电磁波速度符合地下介质情况。     

数字钻孔图像兴趣区域分割与岩体结构面特征识别

针对现有数字钻孔图像分析技术的不足,提出新分析方案以实现数字钻孔摄像技术（BCT）所采集钻孔内壁图像的自动化、定量化结构面检测、识别与分析.首先,对数字钻孔图像进行预处理,设计特征信号DH,检测并获取兴趣区域;然后,使用低精度Hough变换快速检测结构面兴趣区域内的结构面分布特征,利用聚类算法分离出单一结构面后,针对单一结构面进行亚像素级Hough变换,以获取结构面的正弦参数;最后,根据结构面正弦参数,计算出结构面的倾向、倾角等信息.通过对如美水电站左坝肩数字钻孔图像实例进行分析,利用本算法完成图像中结构面的自动分割与特征识别,成功获取其几何信息,并与传统人工辅助方案结果进行对比,验证了该算法的可靠性.      

多参数岩体结构面优势分组方法研究

在岩体力学和水力学分析中,搞清岩体结构面的分布规律是一项重要的基础工作。当岩体结构面的产状一致,而其他性质不一致时,岩体结构面的力学和水力学性质是不同的,而传统的方法仅根据岩体结构面的产状进行分组,这势必存在缺陷。提出了一种基于变尺度混沌优化算法的多参数结构面数据的优势组划分方法,通过度量结构面之间的相似性建立目标函数,运用变尺度混沌优化算法搜索目标函数的最优解来确定聚类中心,可同时考虑结构面的多个参数,把具有相似性质的结构面归并成组。通过计算机模拟的结构面数据验证了此算法的正确性,最后将此算法应用于实际工程中测量的多参数结构面数据的优势组划分,得到了清晰可靠的分组结果。     

基于Matlab方法确定VG模型参数

根据中国科学院栾城试验站大田土壤剖面所采土样实测土壤负压h和土壤含水率θ实验数据,采用van Genuchten模型来描述土壤水分特征曲线(h-θ曲线),VG模型中的参数利用Matlab非线性拟合函数来确定,通过对四参数模型和三参数模型的比较表明,四参数模型拟合的参数与三参数模型中的参数非常接近,但四参数模型能够更好地拟合实测数据,误差比三参数模型相对较小。且计算值与实测值的残差平方和范数小于0.07%,拟合较好。     

应用T-A双重拟合进行多次波压制

本文介绍了多项式拟合零炮检距剖面的方法、原理,并提出了一种新的拟合方法,即时间—振幅双重拟合法（Ｔｉｍｅ－ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＤｕａｌＦｉｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄ）,用于地震波组的提纯和多次波的压制,并将其与其他多次波的压制方法进行了对比     

土-水特征曲线的试验研究及曲线拟合

土-水特征曲线是非饱和土力学研究中的一条重要曲线,其拟合参数对于分析非饱和土的各种性质具有重要意义。基于渗析法及滤纸法试验,测定了合肥市某工地非饱和膨胀土的土-水特征。以van Genuchten模型为基础,采用科学计算语言Matlab中的Lsqcurvefit函数对试验结果进行了曲线拟合,分析了土-水特征曲线拟合参数的多解性及其影响因素。拟合结果表明：渗析法试验得到的吸力范围偏低,拟合参数多解性较为明显;综合2种试验结果,可以得到较大吸力范围内的土-水特征曲线,且参数多解性较小;参与土-水特征曲线拟合的试验数据点的吸力范围应足够大,试验数据点应能够代表整条曲线的形状,试验点不必太过于密集,否则土-水特征曲线拟合参数的多解性较为明显;另一方面,只要试验数据点能代表整条曲线的形状,试验数据点的个数不必太多。这一研究结果对提高土-水特征曲线拟合参数的精度、提高试验效率有重要指导意义。     

指数曲线与双曲线拟合在软基沉降预测中的对比分析

简要介绍路基沉降预测方法。根据厦深客运专线福建段第2标段D1K62＋780的沉降观测数据对该断面进行指数曲线和双曲线拟合,将实测数据与拟合数据对比分析,得出指数曲线在沉降预测中相对于双曲线更加准确的结论。此外,指数曲线和双曲线拟合法相对于其他的沉降预测方法都要简单,便于工程技术人员的运用。     

Analysis and Improvement of Fitting Models for Predicting Subsidence Under High-Speed Railway Lines

A number of methods for predicting land subsidence and monitoring deformation under high-speed railway tracks exist, and are divided into three categories: layer-wise summation, numerical calculations based on consolidation theory, and curve fitting. One of these, curve fitting, including the hyperbola, expanded hyperbola, three-point fitting and Asaoka methods, is widely used because it is computationally simple and applicable in many situations. In this paper, we analyze the performance of the four classical curve fitting methods using field data and propose a novel approach to estimate land subsidence. The new method integrates three-point fitting, which is computationally simple whilst stringent in terms of correlation restrictions, with the Asaoka method to significantly improve performance in practical applications. Our experimental results indicate the average relative error of the modified method is reduced by 35.3 % than that of three-point fitting, and the mean correlation coefficient remains within acceptable bounds and even was enhanced by 1.48 %, so that this modified method can substantially improve prediction precision.     

上扬子晚古生代海相地层锶同位素曲线的LOWESS拟合

目前仍难以有一种具体的函数关系来描述随时问或随地层厚度变化的地质数据,L0wESS方法被证明是拟合这类数据的较为有效的方法.采用LOWESS方法对我国上扬子地区晚古生代98个海相碳酸盐的锶同位素数据进行科学的拟合,使拟舍得出的曲线具有更好的全球可对比性,从而提高我国锶同位素地层学的研究水平,并使之与相应的国际研究接轨.同时,还从数学角度讨论参数回归和非参数回归的区别,并对影响拟合结果的两个参数和误差范围进行讨论.     

寒区渠基黏土热参数最优概率分布

为分析寒区渠基黏土热参数的随机分布特征及概率分布模型,以寒区渠基黏土的导热系数为样本,结合经典分布拟合法、多项式逼近法、最大熵法和正态信息扩散法,分别对寒区渠基黏土热参数的概率分布规律进行了研究。首先通过分析热参数的离散性,并比较概率分布曲线、拟合检验值和累计概率分布值,对不同方法描述热参数随机性的优劣进行了评价;然后,基于寒区渠基黏土热学参数对温度的敏感性,提出了一个可以达到理想拟合精度的寒区渠基黏土热参数概率推断的区间取值标准。研究结果表明：寒区渠基黏土的热参数具有随机变量的特征;正态信息扩散法可以描述热参数样本的随机波动性;在4种方法中,正态信息扩散法的拟合精度最高。使用3.5σ法,将[μ-3.5σ,μ+3.5σ]（μ为随机变量的均值,σ为标准差）作为概率函数推断时的取值区间,同时考虑偏度的影响,可使得累计概率值达到1.000 0的精度,能够较准确地推断热参数的概率分布函数。     

土-水特征曲线的分形特性及其分析拟合

为了建立一种参数有明确物理意义的土-水特征曲线拟合方法,基于分形理论,给出了一种直接通过土-水特征曲线实测数据求解分维数的计算方法,建议了一种土-水特征曲线拟合分析的分形模型。为验证所建议拟合方法的合理性,采用液压千斤顶制作了7个不同干密度黏性土试样,利用压力板仪测量了土-水特征曲线。基于土-水特征曲线实测值计算了分维数,在此基础之上对土-水特征曲线实测数据进行分析拟合。结果表明：分维数计算及拟合分析时,7个试样相关系数都集中在0.97～0.99之间,从而证明了土-水特征曲线具有良好的分形特性,建议的拟合方法效果较好。此外,研究发现,分维数、进气值随干密度几乎呈线性增加,据此建议了一种不同压实度下的土-水特征曲线预测方法,其预测结果与实测值吻合较好。     

模式单位线的推求与应用

单位线与之对应的影响因素，构成了一个模式单位线。模式单位线是由选择的历史洪水经过聚类，然后由同类型洪水推求出来的，因而提高了单位线的代表性。单位线用曲线分段拟合，简化了推求和修改中设试过程，便于计算机实现。文中以柴河水库为背景，对此法进行了详细说明，并用实际洪水过程进行了试报，表明了此法的可行性。     

对氨基二甲基苯胺比色法测定的地下水中硫化物 不确定度的评定

采用不确定度连续传递模型对对氨基二甲基苯胺分光光度法测定的地下水中硫化物的不确定度进行了评定,在标准曲线拟合这一关键步骤上采用双误差曲线拟合,并与最小二乘法的拟合结果进行比较。结果表明,对于含较高浓度硫化物的水样,由双误差拟合出来的结果比最小二乘法拟合的结果更为准确。在采用双误差曲线拟合对实际样品进行定量时,应选择合适浓度范围内的标准曲线,使测定浓度落在标准曲线的较高浓度部分,使结果更为准确、合理。     

三角平面拟合法在重力地形改正中的应用

介绍了三角平面拟合法在重力勘查近中区地形改正中的应用。该方法应用三角平面拟合通过地形图DEM模型数据（或散点模型数据）直接内插求得地形改正量板模型的结点高程数据,实现了地形改正的电脑化作业。