大荔县地下水环境质量评价及成因浅析

基于2006～2007年对研究区野外实地调研和水化学数据的测试分析,以国家地下水质量类水标准为基值,筛选出12个超标的水化学组分,利用模糊灰色评价方法对地下水环境质量作出评价。结果表明,大荔县地下水绝大部分为5类水,并用熵权赋权法研究导致水质变差的主要水化学组分。结果表明,铁在该区影响最大,其次为氯化物、总硬度、氟化物、溶解性总固体,为苦咸水之源。含水层中铁、总硬度、溶解性总固体、硫酸根、卤化物区域性高含量主要由于大荔县特殊的气候、地质背景条件等所决定。而COD、硝酸盐、亚硝酸盐、锰、铬含量的增高由人类活动所为。     

一种三维激光扫描点云拟合的抗差加权整体最小二乘法

针对三维激光扫描中点云不等精度且易受粗差影响的问题,提出了一种基于入射角定权的抗差加权总体最小二乘的拟合方法。该方法在采用入射角定权的基础上,进行基于标准化残差和中位数的抗差加权整体最小二乘估计,获得待定参数估值,并通过Gauss-Newton迭代算法,推导了模型的迭代计算方法。以平面拟合和球面拟合为例,分别通过仿真数据和实测数据对算法进行验证,结果表明,对于含有粗差的点云,新方法可以获得更为理想的参数估值,其性能优于抗差整体最小二乘和加权整体最小二乘,可以更好地进行三维激光扫描的点云拟合。     

空间特性约束的县域耕地生产效益评价——以紫云苗族布依族自治县为例

本文以紫云苗族布依族自治县为试点,首先利用地理信息空间分析技术,分析评价耕地空间特征、农业物资运输配套设施空间分布、农业灌溉资源空间分布等因子对耕地生产效益的影响。然后从地理国情普查、耕地地球化学质量调查等成果数据中甄选影响因子,构建影响因子样本集,提出梯度距离概念,计算等级耕地经济效益权重,并构建偏最小二乘回归模型,评价各因子对耕地生产效益的影响。最后从地理空间角度提出了提升县域农业生产效益的改良措施。     

支持向量机在GPS高程异常中的应用

本文论述了支持向量机的回归算法,提出了基于支持向量机的GPS高程异常拟合方法,并在MATLAB中编制了相应的支持向量机程序,建立了相应的GPS高程异常模型.以实例数据讨论了基于支持向量机的GPS高程异常分析方法.研究表明:用支持向量机技术建立GPS高程异常模型是可行的和有效的.     

耦合土地利用回归与人口加权模型的PM2.5暴露风险评估

PM_2.5已成为人群健康的重要威胁之一,科学精准的暴露评估是PM_2.5风险防控的前提,为提升PM_2.5暴露精准评估,本文利用土地利用数据、道路数据、气象数据等构建PM_2.5土地利用回归反演模型,实现了2013年12月1日-2014年2月8日（冬季）广佛都市区PM_2.5时空动态演变监测,在此基础上将PM_2.5反演结果与人口密度数据耦合,分别从PM_2.5污染浓度与人口加权PM_2.5浓度2个方面,评估广佛都市区PM_2.5污染暴露风险。研究结果表明：① 土地利用回归模型能够较好的反映研究区域内PM_2.5的空间分布特征,R²大于0.78;② 2013年12月1日-2014年2月8日,广佛都市区PM_2.5浓度平均值呈现波动变化趋势,研究时段内,最高平均浓度为97.91 μg/m³ （12月29日-1月11日）,最低平均浓度为53.40 μg/m³ （1月26日-2月8日）,全时段PM_2.5浓度超WHO健康标准的面积占比达99.8%;③ 广佛都市区PM_2.5的空间分布具有异质性规律,其高值区分别位于广州市天河区、越秀区、番禺区北部、花都区北部及佛山市禅城区、南海区中部、三水区中部,低值区主要位于广州市白云区、番禺区东南部及佛山市顺德区南部。人口加权暴露风险存在2个高值中心,分别位于广州市和佛山市的主城区;④ 耦合人口加权模型前后,广佛都市区PM_2.5暴露风险高风险区空间分布发生变化,未考虑人口加权模型时,广佛深高值区较为分散,主要位于南海区、天河区、越秀区、禅城区,考虑人口加权模型后,高值区更加集中于广州市和佛山市的主城区。     

加权总体最小二乘在三维基准转换中的应用

对比研究加权总体最小二乘(weighted total least-squares,WTLS)方法和混合最小二乘(LS-TLS)方法、最小二乘(least-squares,LS)方法在三维空间小角度直角坐标转换中的适用性。在两套坐标系下坐标测量值均存在误差时,用WTLS方法不但可以对观测向量y和系数矩阵A同时修改、将坐标先验精度引入平差计算,而且引入的权阵PA对系数阵A起到固定常数元素而只修改必要数据元素的作用,以得到更合适的参数解。     

含粗粒金矿样品采集加工与分析研究进展

含粗粒金矿,由于粗粒金的存在使其样品的采集、加工和分析极具挑战性,如何获得具有代表性和均匀性的化学分析样品,并提供准确的分析结果,长期以来一直是该类金矿资源勘查评价急待解决的技术难题。本文对近年来国内外含粗粒金矿样品的采集、加工和分析方法等3方面开展的研究工作及主要成果进行归纳分析,认为:1含粗粒金矿样品的采集是确保样品代表性的首要环节,含粗粒金矿样品分析结果的潜在误差有80%来源于样品采集,因此研究经济、有效的样品采集方法至关重要。2含粗粒金矿样品的加工主要从提高自然金的粉碎度,改进加工流程,选择样品加工设备等方面进行,但查明金的粒度分布及伴生矿物是拟定样品加工流程的关键。3含粗粒金矿样品的分析方法有常规的化学分析方法、批量浸金法和人工重砂加权平均法,相对于复杂的加工流程研究,后者有望成为此类样品经济有效的分析方法。本文指出,含粗粒金矿资源评价质量的误差来源于地质、采样、加工、分析等诸多方面,总体而言应最小化所有阶段误差,应特别重视样品采集方法的研究,确保采集样品的代表性是提高该类金矿资源评价质量的前提。     

Estimation of the transfer function by autoregressive deconvolution techniques—An application to time series analysis

The transfer function of time-dependent models is classically inferred by the ordinary least squares (OLS) techniques. This OLS technique assumes independence of the residuals with time. However, in practical cases, this hypothesis is often not justified producing inefficient estimation of the transfer function. When the residuals constitute an autoregressive process, we propose to apply the Box-Jenkins' method to model the residuals, and to modify in a simple manner the primary convolution equation. Then, a multivariate regression technique is used to infer the transfer function of the new equation producing time-independent residuals. This three-step autoregressive deconvolution technique is particularly efficient for time series analysis. The reconstitution and the forecasting of real data are improved efficiently. Theoretically, the proposed method can be extended to the convolution equations for which the residuals follow a moving average or an autoregressive-moving average process, but the mathematical formulation is no longer direct and explicit. For this general case, we propose to approximate the moving average or the autoregressive-moving average process by an autoregressive process of sufficient order, and then the transfer function. Two case studies in hydrogeology will be used to illustrate the procedure.     

Estimation of phosphorus loads with sparse data for agricultural watersheds in the Czech Republic

Abstract

Agricultural watersheds in the Czech Republic are one of the primary sources of non-point-source phosphorus (P) loads in receiving waters. Since such non-point sources are generally located in headwater catchments, streamflow and P concentration data are sparse. We show how very short daily streamflow and P concentration records can be combined with nearby longer existing daily streamflow records to result in reliable estimates of daily and annual P concentrations and loads. Maintenance of variance streamflow record extension methods (MOVE) can be employed to extend short streamflow records. Constituent load regressions are used to predict daily P constituent loads from streamflow and other time varying characteristics. Annual P loads are then estimated for individual watersheds. Resulting annual P load estimates ranged from 0.21 to 95.4 kg year^-1 with a mean value of 11.77 kg year^-1. Similarly annual P yield estimates ranged from 0.01 to 0.3 kg ha^-1 year^-1 with an average yield of 0.07 kg ha^-1 year^-1. We document how short records of daily streamflow and P concentrations can be combined with a national network of daily streamflow records in the Czech Republic to arrive at meaningful and reliable estimates of annual P loads for small agricultural watersheds.

Citation Beránková, T., Vogel, R. M., Fiala, D. & Rosendorf, P. (2010) Estimation of phosphorus loads with sparse data for agricultural watersheds in the Czech Republic. Hydrol. Sci. J. 55(8), 1417–1426.     

模拟三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法

扩展有限元法模拟裂纹时独立于网格,因此该方法是目前求解裂纹问题最有效的数值方法。为了在计算代价不大的情况,实现大型结构分析中考虑小裂纹或提高裂纹附近精度,在裂纹附近一般采用小尺度单元,其他区域采用大尺度单元。提出了分析三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法,在需要的地方采用小尺度单元。基于点插值构造了六面体任意节点单元。所有尺度单元都采用8节点六面体单元,这样六面体任意节点单元可方便有效地连接不同尺度单元。采用互作用积分法计算三维应力强度因子。边裂纹和中心圆裂纹算例分析结果表明,该方法是正确和有效的。