海冰荷载设计标准的不确定性及联合概率分析

海冰荷载为寒冷海域海洋工程结构设计的控制条件.当前的工程设计中,大多以平整冰厚和海冰强度两项指标作为设计标准,但是影响平整冰厚和海冰强度的因素,诸如水温、气温、冰温、盐度、风场等,都具有很强的随机性.一般的数值模拟方法,只能给出平均状态的结果,无法表达各种随机因素影响下海冰的厚度和强度的概率特征.本文采用不确定性分析和联合概率分析的方法,研究了海冰厚度、强度设计标准的离散度(cov)以及联合概率分析法在海冰设计标准中的应用.     

一种改进的最小二乘平面拟合算法

针对点云平面拟合中存在离群点和噪声点等问题,从概率分析的角度提出了一种改进的最小二乘平面拟合算法。该算法基于概率统计思想,采用中位数法筛选最佳初始平面模型,并利用迭代最小二乘法剔除离群点,逐步优化模型,从而获取最佳平面。运用不同的迭代方法对仿真数据和实测数据进行平面拟合,实验结果表明:当点云存在高离群率和大离群幅时,相比于其他迭代方法,本文算法仍可以准确地拟合出最佳平面。     

桩基承载力概率分析的贝叶斯方法

针对桩基概率分析的特点,对传统的贝叶斯原理进行了改进,提出了通过现场试验结果修正桩基承载力的先验分布而得到桩基承载力后验分布的概率分析新方法,并介绍了一个计算实例。     

预估偏差法集合化台风路径概率预报

基于2012—2016年发生在西北太平洋我国24 h警戒线内的所有台风资料,在预估偏差台风控制路径预报结果的基础上,统计台风控制路径预报位置与实测位置之间的预报距离误差,得到台风落入概率相对于无量纲预报误差的经验分布公式。进一步的,分偏快、偏慢、偏左、偏右对各偏离方向分别建立偏台风落入概率相对于无量纲预报误差的经验分布公式。使用该方法对2017年全年的台风进行后报,并比较落入概率预报结果与实际落入概率之间的误差,结果证明二者有较好的一致性。     

规则波作用下二维水平板冲击压力概率分析

通过模型试验的方式研究了波浪对二维水平板冲击压力峰值的概率分布。首先,统计分析了水平板底部各测点的压力峰值,发现密闭水平板底部各位置处的压力峰值分布与三参数威布尔分布吻合较好;然后,从统计学与概率论的角度进一步探讨了水平板底部各位置处压力峰值分布函数的参数与测量样本统计特征值之间的关系;最后,通过不同入射波浪工况的对比,分析了威布尔分布各参数与测点相对位置、入射波相对波高以及入射波相对波长之间的关系及其所代表的物理意义。统计分析显示:威布尔分布的相对位置参数(θ/-P)从水平板前端到后端呈现先增大后减小的趋势,在水平板中段较恒定(约为0.6);相对尺度参数(λ/-P),在水平板中段偏小,两端偏大;形状参数(κ)在相对波高较大时,在水平板的中段偏大,并且相对波长大于1.3时,κ在水平板的中部均值随相对波长的增大而减小,相对波长为2时,该值接近于1。     

高陡边坡稳定性的概率分析

将概率方法应用于某高陡岩质路堑边坡的稳定性分析。通过适当降低岩土体的力学参数来间接考虑岩体节理裂隙的影响,并对加固后的边坡进行了同样的计算,认为加固后边坡处于稳定状态,与实际情况吻合。     

考虑力学参数不确定性的岩质边坡开挖卸荷响应概率评价

鉴于目前关于节理岩体力学参数空间变异性表征及存在潜在滑移面边坡的可靠性问题研究较多,但对于岩质边坡力学参数空间变异性影响及开挖卸荷响应(变形与塑性区)不确定性分析的研究较为有限。提出考虑力学参数不确定性的岩质边坡开挖卸荷响应概率评价方法,该方法以室内岩石力学试验及现场地质勘察测绘数据为基础,利用Hoek-Brown经验准则与Monte Carlo分析手段,构建了以岩石单轴抗压强度(uniaxial compressive strength,简称UCS)、地质强度指标(geological strengthindex,简称GSI)和节理工程参数为输入的边坡岩体力学参数概率统计模型,并采用卡方检验进行模型的吻合度检验;基于点估计原理构建岩体力学参数组合方案,并结合数值模拟开展边坡开挖过程的仿真分析,获得边坡开挖后整体安全系数及位移及塑性区的概率分布。利用该方法对在建京秦高速沿线某路堑边坡岩体力学参数及开挖卸荷响应进行分析,得到了岩体强度、弹性模量、黏聚力与内摩擦角的取值及不确定性分布,采用点估计与FLAC^3D模拟分析,得到了边坡安全系数及典型观测点的位移与塑性区分布结...     

基于ERSM涡轮盘径向变形的非线性动态概率分析

为了准确设计高压涡轮盘和叶尖间隙,从概率的角度进行了涡轮盘径向变形的分析。介绍了高精度高效率的非线性动态概率分析的极值响应面方法(Extremum Response Surface Method, ERSM),并建立了其数学模型。考虑材料属性和边界条件的非线性,以及热载荷和离心载荷的动态性,基于ERSM对涡轮盘径向变形进行了非线性动态概率分析,得到了输入输出参数的分布特征和影响涡轮盘径向动态变形的主要因素。最后,通过方法比较,验证了ERSM在保证计算精度的前提下能大大提高计算速度,节约计算时间,改善计算效率。为进行更有效的涡轮盘设计和优化,改善叶尖间隙设计和控制的合理性提供了有效依据。      

Assessing MODIS Land Cover Products over China with Probability of Interannual Change

Accurate and up-to-date land cover data are important for climate-change modeling. Quality assessment is becoming critical, as many satellite-based land cover products of differing scales have been released to meet the needs of scientific studies. In this study, the authors assessed the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer（MODIS） land cover products by analyzing the probability of interannual change from 2001 to 2012. The authors found that, cumulatively, 43.0% of MODIS land cover had changed over China from 2001 to 2012 at least once. Of this percentage, 12.1% was considered unreasonable change, 6.1% was considered reasonable change, and areas of confusion accounted for about 24.8%, giving rise to great uncertainty in the products. MODIS Collection 51 products clearly have less uncertainty than the Collection 5 products. Areas of reasonable change occurred in transition zones of ecological, biophysical, and climate gradients, while areas of unreasonable change appeared in heterogeneous landscapes. The misclassifications at three spatial scales of horizontal grids used in regional climate models occurred largely in the heterogeneous landscapes, and the areal percentage of misclassification decreased with larger horizontal grid spacing. In addition, the misclassifications in MODIS products often occurred among specific classes, which are geographically, ecologically, and spectrally similar, with low discriminative spectral-temporal signals. The effect of classification uncertainty should be made known, and further improvements are still needed for application in regional climate models. The authors＇ findings have important implications for better understanding the uncertainties of MODIS land cover products, and for improving the land surface parameterization for regional climate models.     

概率分析在投标活动中的应用

目前我国在设计、施工的技术和管理等方面的水平相对落后,企业的劳动生产率比较低,人员素质不高,从而使工程成本比较高。加入WTO后,要求企业强化市场竞争机制,引进先进的设计理念,优化设计方案,对项目进行经济评价。 对项目评价有确定性分析和不确定性分析。确定性分析是以一些确定的数据为基础,如项目总投资、建设期、年销售收入、年经营成本、年利率、设备残值等指标值所做的估计和预测,采用静态指标和动态指标进行分析决定投资决策。但这些指标与实际值之间往往存在着差异,这样就会