滑动式Lagrange插值法在BDS星历插值中的应用分析

该文利用滑动式Lagrange插值算法,从三个方面对BDS三种星历进行了内插精度分析,并与传统La-grange插值算法做了比较.首先对比相同阶数下两种算法的非端点处插值结果的精度;其次考虑端点龙格现象,分析两种方法的端点插值结果的精度;最后根据计算结果的均方根误差,分析插值结果整体精度的大小,并采用BDS精密星历数据...     

测斜计算中插值算法优化

测斜计算中插值算法在石油工程中应用的十分广泛,而且与一般的数学插值问题不同。伴随石油开采发展,出现了各种特殊井型,而原始的插值方法不能满足现场作业的需求。根据经典插值模型的插值算法,提出了曲率半径、最小曲率和自然曲线三种典型的插值算法优化模型。理论分析和数据表明,这些插值优化公式可以满足各种测斜插值计算的需求。     

基于机载LiDAR点云C2C算法的矿山沉陷监测研究

针对地表移动观测站和InSAR技术手段在矿山开采沉陷监测的局限性，利用机载激光雷达(Light Detection and Ranging, LiDAR)采集沉陷区三维点云数据，通过多时相点云构建地表数字沉陷模型(沉陷DEM),获取地表的移动变形特征。然而构建的沉陷DEM包含多种来源复杂且难以去除的噪声，限制了该技术在矿山开采沉陷监测的应用。提出将机载LiDAR点云直接比较的算法(Cloud to Cloud, C2C)进行矿山开采沉陷监测，以榆神矿区某工作面为研究区，将同期水准观测数据作为参考数据，并与三种主流点云插值算法构建的沉陷DEM进行对比，验证该算法的可行性和精度。结果表明，C2C算法能够快速获取高精度的沉陷值，其沉陷精度明显优于通过点云插值算法获取的计算结果，下沉曲线符合矿山开采沉陷的一般规律。该算法可以达到厘米级的精度，为矿山地表移动变形监测和生态环境修复提供了新的参考方案。     

原始钻孔轨迹模型的建立及模拟方法的精度对比

建立原始钻孔轨迹模型,可以为各种轨迹模拟方法计算精度分析及误差因素量化分析提供数据基础。测点要素间的关系可以看作顶角、方位关于深度的函数关系,将这种函数关系模型化,可获得模型曲线的切向量关于深度的函数关系。以此为基础,用微分方法得到曲线三维坐标关于深度的导函数,再用积分方法即可得到原始钻孔轨迹模型曲线。该模型提供了不同弯曲强度条件下的原始钻孔测点要素和三维坐标,对全角半距法和最小曲率法2种模拟方法进行误差计算、对比和分析,验证了在计算精度上最小曲率法优于全角半距法。根据计算结果得出了2种方法在计算误差上的差异,并针对勘查钻孔和定向钻孔2种实际应用条件得出相应的计算精度。     

原始钻孔轨迹模型的建立及模拟方法的精度对比

建立原始钻孔轨迹模型,可以为各种轨迹模拟方法计算精度分析及误差因素量化分析提供数据基础。测点要素间的关系可以看作顶角、方位关于深度的函数关系,将这种函数关系模型化,可获得模型曲线的切向量关于深度的函数关系。以此为基础,用微分方法得到曲线三维坐标关于深度的导函数,再用积分方法即可得到原始钻孔轨迹模型曲线。该模型提供了不同弯曲强度条件下的原始钻孔测点要素和三维坐标,对全角半距法和最小曲率法2种模拟方法进行误差计算、对比和分析,验证了在计算精度上最小曲率法优于全角半距法。根据计算结果得出了2种方法在计算误差上的差异,并针对勘查钻孔和定向钻孔2种实际应用条件得出相应的计算精度。     

曲线拟合与插值模型在矿区变形预测中的应用

本文针对某矿井下开采地表移动变形数据,运用MATLAB编程技术分别建立了地表变形三次样条插值模型与最小二乘曲线拟合模型,并对两种模型的预测精度进行了比较分析,由实测数据通过计算得出结果。结果表明,这两种模型在相对平稳的变形中基本都能满足变形预测的要求,三次样条插值模型的预测精度要比最小二乘曲线拟合模型高,其中在选定的三种最小二乘曲线拟合模型中,四次曲线拟合模型的预测精度最高。     

基于PLC和WinCC的磨机给矿量模糊控制系统

针对某选矿厂一段磨矿回路,设计了一种基于S7-300 PLC和WinCC的磨机给矿量模糊控制系统。该系统采用设定值模糊控制算法和模糊PID控制算法设定磨机给矿量和实时整定K_P,T_I,T_D参数,很好地实现了某选矿厂一段磨机给矿量的稳定控制。     

针对地质云钻孔数据的空间插值方法选择

为准确模拟黄河流域某矿区地层分布形态,选取80个地质云钻孔数据利用ArcMap分析数据特征,运用克里金方法插值过程中考虑变异函数模型和搜索步长数的影响,通过交叉验证确定最优插值方式,并通过三维可视化对结果进行展示。结果表明:采用普通克里格插值方法,参数选择高斯模型、步长数9插值精度最高。多模型参数比较的结果可应用于类似矿区地层分布的研究。     

基于钻孔数据的三维地质建模空间插值方法的对比研究

随着计算机技术的不断发展,三维地质建模在地质勘探和找矿工作中得到了越来越多的应用。将地质体进行三维模型的构建,对系统分析研究地质体及地质作用有很大的帮助。利用钻孔数据对地质体曲面进行插值构建,是目前三维地质建模最有效、最可靠的方法。根据钻孔数据的分布特点以及地质体的实际情况,选取合适、有效的插值方法是保证插值结果准确性的根本。选取地质建模中广泛使用的反距离权重法和克里格插值法,对钻孔数据进行插值,建立某铜铅锌矿的铜矿体表面模型。通过对2种插值方法结果的对比,分析其插值精度及应用范围。     

基于地质统计学的煤田煤质插值方法比较

交叉验证及实证研究结果表明:在进行煤田煤质数据插值时,地质统计学方法优于常规的距离反比法、径向基函数法、多项式插值等方法,同时使用该方法时普通克里金法和泛克里金法的球状模型插值精度最好.     

基于混合蚁群算法的可重构生产单元布局研究

针对小型生产企业生产单元设施布局重构问题,建立了以物料搬运成本、单元重构成本、生产时间损失成本之和最小为目标,综合考虑了预算约束、空间约束、时间约束的多目标优化模型。以U型生产单元为例,采用蚁群算法和模拟退火算法相结合的混合蚁群算法求解模型,通过实证分析,验证了模型和算法的有效性和可行性,并与解决设施布局问题常用的遗传算法进行对比,进一步验证了该混合蚁群算法的优越性。为生产企业在接到新订单时合理安排生产计划提供决策支持。     

基于RF-PSO混合算法的边坡软弱夹层力学参数反演应用研究

针对传统类神经网络智能优化算法存在的拟合性和泛化性不足等缺陷,引入一种集成学习算法———随 机森林(RF)算法,为智能优化方法提供了一种新的求解方式。 通过以黄山某石灰石矿山边坡软弱夹层力学参数为对 象构建正交设计样本,将随机森林(RF)算法与传统 BP 神经网络和 GA-BP 神经网络模型的性能进行对比,结果表明 RF 算法在数据拟合精度和运行速率相较于类神经网络算法有很明显的优势,凭借其不易陷入过拟合以及泛化能力强 的特点,能够很好地构建数据间的映射关系,同时算法模型凭借控制参数较少具有很好的可操作性。 结合粒子群算 法(PSO)的全局寻优能力,组合成 RF-PSO 混合算法应用到矿山边坡软弱夹层力学参数反演分析中,获得的反演力学 参数通过边坡工程地质数值模型进行正分析对比,结果表明反演力学参数正分析计算的精度达 95%以上,为矿山边 坡软弱夹层力学参数反演分析提供了一种新的方法。     

基于三维点云的边坡岩体结构面提取方法与应用

结构面在空间上的展布是岩体稳定性的重要影响因素,为解决传统结构面调查风险高、效率低,一般智能识别方法不适用于结构面发育破碎区的问题,基于三维激光点云数据,提出了一种精准、简便提取结构面并获取其产状信息的方法。首先,基于局部邻域熵函数最小准则改进了点云主成分分析算法,获取点云法向量信息;然后,利用区域生长算法对点云法向量夹角及曲率阈值进行分析,识别出了结构面;最后,通过法向量坐标转化获取结构面产状信息并对其进行分组。以青海黄藏寺某裂隙岩体为例,现场识别测试结果表明,该方法可以精准、简便地提取岩体结构面产状信息。     

基于无人机LiDAR的榆神矿区采煤沉陷建模方法改进

煤矿地表沉陷监测中常规的大地测量和InSAR等遥感手段均有一定的局限性。利用无人机LiDAR对沉陷区进行地面扫描,通过多期数据叠加可快速获取地表沉陷盆地的精细特征。然而,按现有的主流点云滤波及插值算法所构建的沉陷模型往往包含显著噪声,限制了该技术在矿区的实际应用。以榆神矿区某开采工作面地表为实验区,针对其地形起伏而植被覆盖度较低的地理环境,利用低空无人机Li DAR获取2期4组地面点云数据,结合常规地表移动实测数据,研究基于激光点云的矿区沉陷建模改进方法。分别采用专业化数字高程模型插值、反距离权重插值、克里金插值、自然邻域插值、样条函数插值及三角网渐进加密滤波、基于高程阈值的滤波、多尺度曲率滤波、基于坡度阈值的滤波、渐进形态学滤波等主流点云插值和滤波算法,构建实验区数字高程模型(DEM)并进行误差对比分析,发现专业化数字高程模型插值及三角网渐进加密滤波算法的效果相对较优,但两期DEM叠加生成的初始沉陷模型仍然精度不足,主要包含点云平面位置误差、非地面点噪声、点云内插误差、水域覆盖范围变化等引起的模型误差。在分析上述误差分布特征及其改进途径的基础上,提出基于小波阈值的沉陷模型去噪优化方案...     

基于蚁群算法的回转面轴线优化方法

回转轴线的方向误差对回转面的重构精度影响较大。介绍了蚁群算法的优化原理以及连续优化问题的求解方法,在利用蚁群算法对回转面的回转轴线进行优化,解决了最小二乘法求解时前后方向不一致的问题。实例验证了该方法的可行性和正确性。     

基于EVS的汞污染物空间分布模拟研究

为直观展示污染物在三维空间分布情况和界定污染土壤方量,可通过构建三维可视化模型来实现。本文基于EVS软件采用三维地层建模方法,以玉溪市某堆渣场为研究对象,对污染物进行三维空间插值分析,对比Kriging、IDWS、IDWM和NN插值模型中汞的污染范围和污染方量的差异,通过交叉验证法来评价模型精度。研究结果表明4种插值模型差异较大,模型精度验证中平均误差（ME）和平均绝对误差（MAE）表现为NN>IDWS>IDWN>Kriging,均方根误差（RMSE）表现.为NN>IDWS>Kriging>IDWM,Kriging插值模型的插值精度最高。汞污染集中分布于堆渣层中,Kriging插值模型计算污染土方量为36787.968m3。本研究成果在今后的土壤修复工作中具有广阔应用前景。     

基于粒子群算法的FFT信号分析方法及应用

针对快速傅里叶变换在频谱分析时易出现栅栏效应和频谱泄漏问题, 首先提出基于粒子群算法的FFT信号分析方法对信号进行频谱分析, 优化信号采样过程中采样持续时间, 实现整周期采样, 减少频谱泄漏现象;其次, 通过对模拟信号的仿真分析, 验证方法的可行性。采集某厂650六辊可逆冷轧机的缸位移信号且针对现场采集信号提出一种基于插值算法的数据处理方法, 并对信号进行频谱分析, 证明该方法对生产实际具有指导意义。     

露天矿运输调度问题求解的自适应果蝇优化算法

针对露天矿运输调度问题,提出了一种改进的果蝇优化算法。首先,对露天矿运输调度问题进行了分析,以矿石开采能力和运输能力为约束条件,以运输成本最小为目标函数,建立了露天矿运输调度问题的数学模型。然后,该算法根据果蝇的味道浓度自适应调整搜索步长,同时满足了算法的全局寻优能力和局部寻优能力。最后,将自适应果蝇优化算法应用于求解实际的露天矿运输调度问题,与标准果蝇优化算法和遗传算法进行实验比较分析,给出了优化结果。实验结果表明:该算法的收敛精度和收敛速度均优于其他算法,证明了该算法可以有效求解露天矿运输调度问题。     

多面函数插值法在绘制矿体等值线图中的应用

本文用最小二乘原理阐述了多面函数插值法的性质,指出在邻域内用该法插值的优点和精度。首先提出加权系数的有关概念,并分析提供了三次曲面作为核函数的优点。同时,论述了地质统计学中克立格法估值性质及其与多面函数插值的对比和适用性,并进一步对球状模型的通用性作了验证。上述问题的探讨,对用微机绘制矿体等值线图的数据网格化具有实用意义。     

矿区土地复垦植被高度提取方法研究

文章以某露天矿区植被信息调查项目为研究对象,选择两个平均高程具有一定差异的样地进行测试研究,采用机载激光雷达技术进行矿区点云数据采集,经去噪、分类等处理后,生成矿区植被点云数据,然后以克里金插值法、不规则三角网插值法和反距离权重插值法共3种插值算法为基础,对矿区分类处理后的点云数据进行插值运算,建立植被冠层高度模型,然后进行树高提取,并与现场实测样本数据进行对比分析,通过建立不同插值算法的线性回归模型,对比决定系数R²和均方根误差发现：利用反距离权重插值法建立的植被冠层高度模型进行树高提取,估算树高与实测值贴合度相对较好,数据精度相对较高,其次为不规则三角网插值法,克里金插值法估算效果最差,但3种方法均能对矿区植被高度信息进行较好反映,且数据采集速度较快,可靠性较高,能够大大提高复垦矿区植被信息的更新效率,为矿区生态恢复评价工作提供数据支撑。