利用完全复数极限学习机增强近场声全息空间分辨率

针对稀疏测量阵列条件下近场声全息重建结果空间分辨率不足的问题,提出了一种基于完全复数极限学习机的全息声压插值方法。该方法首先将已测量的全息面复声压和对应的测点坐标组成训练样本输入完全复数极限学习机,接着把插值点的坐标代入训练好的极限学习机,得到相应位置的复声压,实现全息数据的插值。利用插值后的全息数据进行重建,并与不做插值处理的重建结果和传统插值处理后的重建结果比较。仿真和实验结果均表明:与不做插值相比,该方法在不增加传声器的条件下显著提高了重建结果的空间分辨率。与基于支持向量机或传统极限学习机的插值方法相比,该方法速度更快,插值后重建结果精度更高。同时,通过添加噪声干扰验证了该方法的稳健性。     

Ps选择策略及在京津高铁沉降监测中的应用研究

针对InSAR技术在城市重大工程中的应用,提出了一种提取PS（永久散射体）的优化策略。通过综合采用幅度相干性、点目标提取方法来获取高密度、高精度的PS。在此基础上,对PS点的空间分布性进行深入分析,并采用克里金插值弥补分布不足。本文以京津城际数据为例,从区域和线性工程两个角度对上述方法进行实例分析,验证本文Ps选择策略和插值方法的有效性。     

山东省浅层地下水碘化物含量与甲状腺癌发病人数空间关系初探

目的掌握山东省浅层地下水碘化物含量的空间分布特征,探究浅层地下水碘化物含量与甲状腺癌的关系,为地方性疾病的预防和碘盐长期供应普适性的研究提供依据。方法利用地统计与地理信息技术相结合的方法,以实际采样点为参考进行空间变异拟合,再通过普通克里金插值得到全省浅层地下水碘化物含量的空间分布;地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)空间叠加的方法直观展示浅层地下水碘化物含量与甲状腺癌患者的空间集聚关系,在对栅格化后的空间插值结果进行地理空间分区的基础上,利用统计学原理,求平均、数理统计、建立回归分析等,得到最适宜于研究两者之间关系的模型,利用统计产品与服务解决方案(Statistical Product and Service Solutions,简称SPSS),以碘化物含量为自变量,甲状腺癌患者的数目为因变量,进行相关性分析、建立散点图和函数模型,比较参数。结果山东省浅层地下水碘化物含量由西部的高碘区逐渐过渡到东部的适碘区;且碘化物含量分布与甲状腺癌患者分布情况趋于一致。含量高的区域,患者分布密集;碘化物含量与患者数量的相关性因子为0.816。结论浅层地下水碘化物含量在50μg/L以上的情况下,含量越高病患分布越为密集,浅层地下水碘化物含量与甲状腺癌具有很强的相关性。     

无人机影像像控离散点内插规则格网DEM数据精度评价

在利用离散点内插构建规则格网DEM的过程中,存在误差影响DEM的质量。对构建规则格网DEM的数据进行精度评价,为改善DEM质量提供一些参考依据。以样本点的选取和内插算法选择为切入点,对样本容量、样本点空间分布、格网间距和内插算法四个主要要素进行评价,实验表明,样本容量和样本点空间分布对内插精度的影响最为突出,要使DEM满足精度标准,需要足够大的样本容量和空间分布均匀的样本点;不同的DEM格网间距表示不同的比例尺,对于构建不同比例尺的DEM可以通过最佳数量的离散点构建;不同的内插算法有其适用范围和优缺点,内插时需要反复对比,选择适合的内插算法。     

基于GIS的地形要素插值验证及三维建模研究

针对不同空间插值计算方法对于三维可视化建模精度差异问题,为进一步提高三维可视化效果,以重庆市某工程场区的高程数据作为样本点,基于普通克里格法、张力样条函数法、反距离加权法,根据地统计学理论与工程实际相结合,分别对高程数据进行空间插值.同时,预留部分样本点要素作为验证点进行插值精度对比,分析其插值结果及差异原因进而完成三维可视化建模与分析工作.结果表明:在本工程实例中,张力样条函数法在地表高程上插值精度最高、误差最小,其次是普通克里格法、反距离加权法.依据上述分析结果得出的最优插值方法,应用GIS(Geographic Information System)技术,在地形数据不充分的条件下完成了场区三维模型的构建,三维模型较好地反映了地表起伏和资源分布状态.     

基于GIS的地下水位动态相关预测模型

辅助专业人员进行地下水位动态预测,为政府进行地下水资源开发利用和监督管理服务。基于GIS技术,从空间数据库提取水位相关数据系列,利用多元线性回归和逐步回归分析方法,建立地下水位与降水量、开采量、蒸发量之间的回归模型进行数据分析和水位预测,采用克里格插值方法生成水位等值线,实现预测结果的可视化表达。预测评价数据来源于空间数据库,预测结果又以空间数据的形式保存到空间数据库中去,便于进一步利用。模型将地下水位动态相关预测方法与GIS结合起来形成应用型GIS专业模型,可用于单井点或区域地下水位动态预测评价。     

序贯高斯模拟在围岩质量预测中的应用

围岩质量的准确划分对隧道工程的建设成本控制和施工安全至关重要。根据局部范围内的围岩信息估计整个隧道址区围岩质量分布时,常规的插值算法(反距离加权插值法、平均法等)未能充分考虑变量空间分布的结构性,因此预测精度较低。为了更好地考虑地质信息间的空间结构性,本文结合RMR14法对围岩质量进行定量评价,将序贯高斯模拟方法应用到掌子面前方围岩质量的预测。利用钻孔、物探、地质素描等采集的地质信息,通过变差函数的模拟对其空间自相关性进行定量描述。采用序贯高斯模拟方法,以RMR14法各评分指标为研究对象分别进行变量估计,进而对未开挖掌子面围岩情况进行定量评估。以试刀山隧道工程为例对该方法进行验证,预测结果保持了近70%的预测精度。研究结果表明:基于指标的序贯高斯模拟方法在RMR值预测方面有良好的表现,同时能反映更多的地质信息;此外,序贯高斯模拟方法能够很好地反应空间中RMR值的细微变化,可以克服克里金方法的“平滑效应”;具有一定的工程应用推广价值。     

堆积碎石土斜坡浅表入渗的空间分布与变异性研究

为探究强降雨下堆积体斜坡入渗参数的空间分布与空间变异性,通过筛分试验及双环入渗试验分别对堆积体斜坡试验点不同粒径区间碎石质量分数、碎石土渗透系数、饱和渗透系数、不同深度碎石土含水率进行测量,对数据进行普通Kriging插值统计分析,运用交叉检验选定合理理论模型与参数,获得其空间分布与变异性特征。研究结果表明:测试区碎石土入渗符合Kostiakov模型;不同粒径区间碎石质量分数采用高斯半变异函数理论模型空间插值精度最高,碎石土渗透系数和不同深度碎石土含水率采用球状半变异函数理论模型空间插值精度最高;粒径大于10 mm碎石主要分布于坡顶与坡腰区域且使该区域碎石土渗透系数的空间变异性相对较大,细小碎石(粒径2~10 mm)则聚积在坡脚位置,碎石土渗透系数速率沿坡面由上至下呈逐渐减少的空间分布趋势;浅土层(0~15 cm)坡腰含水率比坡顶、坡脚要高,而深土层(15~25 cm)坡脚含水率比坡顶、坡腰要高,且随深度增加缓慢上升。研究结果可作为碎石土滑坡降雨致滑的理论参考依据。     

基于分形插值的岩石边坡工程挖填方量估算

 传统插值算法主要基于平滑性的约束条件,插值后的结果不能如实反映岩石边坡的自然地表形貌,由此估算的挖填方量不够精确。鉴于岩石边坡工程自然地表都具有随机抖动和自相似的特性,通过获取地表分形特征并应用基于分形布朗运动(fBm)的插值算法对岩石边坡工程自然地表的测绘采样数据进行插值,能够更加逼真地复原地貌特征。因此,依据自然地表测绘采样数据的分形插值结果及开挖控制线,并采用带约束三角网剖分算法来建立岩石边坡工程开挖(回填)体的TIN模型,能够更加精确地计算岩石边坡工程的挖填方量。在假定某区域地表控制点数据集合作为实际地貌的前提下,通过误差分析表明：根据fBm分形插值方法得到的方量计算误差为0.14%,而采用Nurbs插值方法的误差为1.5%,fBm分形插值方法的估算精度远高于传统方法。最后,以锦屏一级水电站左岸岩石高边坡工程作为应用实例,为边坡工程开挖方量结算和三维可视化分析提供了依据。     

浅析H.264中基于宏块灰度变化梯度的优化插值算法

本文深入剖析了双线性及立方卷积法在H．264中的应用特点,提出根据宏块某一部分灰度分布的特定情况选择适当的插值算法。实验表明,在提高插值精度的同时,一定程度上减少了运动搜索及插值运算的工作量。为基于H．264编码器的设计提供了一种新的思路。     

地下水环境氯离子时空变异性模拟研究

地下水所在的多孔介质空隙几何条件复杂多变,水文地质参数往往呈空间随机分布,致使地下水水流系统中参数具有时间和空间上的变异性和不确定性。本文着重阐述浅层地下水环境评价中的时空变异性,通过实验模拟浅层地下水非均质运移环境,利用时空地质统计学计算了区域化变量氯离子的时空变异函数,构建了乘积—和时空理论模型,并对时空估计插值方法的应用作了进一步探讨。结果表明, 从时间和空间上的变程可以得出浅层地下水水质指标的演变在3.9 h左右,空间上为0.5 m左右;时间边界上的变异性相对空间边界上的要好一些;时空变异性能更精确地反映和估计环境变量在时间和空间的分布,对浅层地下水污染物的迁移运转及预测研究具有重要的现实意义。     

熵权集对分析法在新疆塔里木盆地地下水水质评价中的应用

对于干旱地区来说,地下水水质评价是一项重要而必要的工作,其评价结果为当地的地下水资源开发利用保护提供科学依据。本文通过对新疆塔里木盆地162个地下水水样测试结果的分析,应用5元联系度的熵权集对分析法对研究区地下水水质进行评价。通过不同评价方法的比较分析发现,熵权集对分析法评价结果客观,计算简单、方便等优点,是一种有效的地下水水质评价方法。评价结果表明,巴州地区、塔里木河流域、开孔河流域的地下水水质较其他地区和流域差,阿克苏地区、阿克苏河流域、渭干河流域的地下水水质总体水平较好。     

Spatial and temporal distribution of areas with drainage problems as estimated by different interpolation techniques

This study used spatial interpolation methods and a geographic information system that examines spatial and temporal variations in areas with drainage problems. Monthly groundwater depths were measured from 2005 to 2009, and the lowest depths were used to create groundwater maps for each year using five different interpolation. Cross‐validation using root mean squared error (RMSE) and the correlation coefficient (r) as indices were used to compare the accuracy of each method. A comparison of interpolated and observed values indicated radial basis function (RBF) to be the optimal method for interpolating lowest groundwater depth in 2005, whereas simple kriging (SK) was found to be the optimal method for 2006, 2007, 2008 and 2009. With the exception of 2007, from 2005 to 2009, approximately 8% of the study area was determined to have a groundwater depth ranging from 0 to 1 m. Between 2005 and 2009, the percentage of the area found to have drainage problems that negatively affected plant growth varied from 60.83% to 86.53%.     

DRASTIC模型在贵州省毕节地段浅层地下水脆弱性评价中的应用

为了实现贵州省毕节地段地下水系统脆弱性评价的直观展示,选取含水层埋深、含水层补给、含水层介质类型、土壤介质类型、坡度、包气带厚度和渗透系数七项评价因子,采用DRASTIC模型建立了地下水系统脆弱性评价模型,通过模糊层次分析法(FAHP)确定了评价因子的权重,并基于ArcGIS软件对毕节地段地下水资源的各项数据指标进行了矢量化,实现了毕节地段地下水脆弱性等级划分的直观性分布图。评价结果表明,该区域地下水脆弱性较高且分布不均。     

广州城区地下空间开发对地下水环境的影响研究

广州城区基岩埋深较浅,地下空间开发可能对地下水环境造成影响。为分析研究这种影响,必须解决城区渗流场简化计算和地层参数插值分析2个基本问题。针对城区渗流场固有的特点,基于水平面二维有限元数值计算方法,对城区渗流场中的地下结构奇异角点,悬挂式阻水结构和建筑间缝隙等的模拟提出相应简化方法,在不失精度的前提下,用尽量粗的网格实现对城区渗流场分析。利用Kriging方法对广州城区渗流场的地表高程、当前地下水位、岩面高程和渗透系数进行插值,计算结果与实际地层的变化较为吻合,可为广州城区渗流场的数值分析提供合理的计算参数。     

孔隙水压力测试和分析中存在的问题及对策

针对目前几种常用的孔压计封孔方法存在的问题,提出一种新的孔压计封孔技术,并在广州南沙一真空预压加固软基工程中进行对比试验。实测结果表明,采用传统塌孔方式封孔埋设孔压计难于封堵,上下孔压计容易连通,不同深度的孔压差几乎一致,测试结果误差较大;采用新的封孔装置可有效地防止孔压计上下连通,不同深度的孔压差变化呈现明显的差异性,测试结果较为准确,且施工方便,孔压计定位准确。同时,还分析土体压缩和地下水位的变化对孔隙水压力的影响:土体压缩和地下水位变化越大,对孔隙水压力的影响就越大。土体压缩和地下水位变化对孔隙水压力的影响可达20kPa,因此在研究孔隙水压力消散规律或超静孔隙水压力分布模式时,须扣除因土体压缩和地下水位的变化而引起的孔隙水压力变化值。     

Groundwater quality assessment of Dhanbad district, Jharkhand, India

Groundwater quality assessment is important to ensure sustainable safe use of water. However describing the overall water quality in the Dhanbad coal mining area of India is difficult due to the spatial variability of multiple contaminants and wide range of indicators that could be measured. An attempt has been made to study the spatial variation of groundwater quality based on an integrated analysis of physico-chemical parameters and use of Geographic Information System (GIS). Using GIS contouring methods with Arcview 3.2a, spatial distribution maps of Hardness, pH, TDS, HCO₃, SO₄, NO₃, Ca, Mg, Cl, and F have been created. From the Water Quality Index map it is inferred that despite the mining and heavy industry, the quality of water is predominantly good to excellent.     

马池口应急水源地开采对区域地下水位影响分析

通过建立地下水系统数值模型,选择地下水模型软件FEFLOW求解,对马池口应急备用水源地启动后,经历两个枯水年,一个平水年后,区域地下水位下降情况进行了预测,水位下降小于3m的面积为174.77km2,下降3～7m的面积为81.86km2,下降7～9m的面积为28.24km2,下降大于9m的面积为15.35km2,预测结果与地下水位监测数据基本吻合。