动态贴近度法及其在水质监测点优化布设中的应用

现有水质监测点优化布设方法存在两方面问题,一是只考虑水质随空间的变化,没有考虑水质随季节的变化;二是引入了相关水质标准作为参考点进行距离计算,得到的贴近度物理意义不够明确.为此,本文提出了新的水质监测点优化布设模型-动态贴近度法.该模型同时利用了水质监测数据在时间和空间两个维度上的信息,使优化布点的信息更加合理、全面;避免了不同水质标准值作为参考点带来的排序不一致问题.一个城市水质监测点优化布设的实例计算结果表明,利用贴近度优化模型的放大作用,使得聚类效果明显提高,易于进行水质监测点的分类和排序.     

投影寻踪动态聚类模型及其在天然草地分类中的应用

投影寻踪聚类模型在多因素聚类分析中被广泛应用并取得了满意的效果,然而,该模型还存在如密度窗宽参数取值由经验确定等不足,有待改进提高.本文针对投影寻踪聚类模型的不足,首次把投影寻踪的思想和动态聚类方法结合起来,构造投影指标,提出了投影寻踪动态聚类新模型.新模型在整个运算过程中不需人为给定参数,聚类结果客观、明确,而且它还具有稳定性好、操作简便等特点.天然草地分类的实际应用表明,投影寻踪动态聚类模型切实可行,取得了很好的效果,在多因素聚类分析领域具有广阔的应用前景.     

Fisher法在土壤污染综合评价优化布点中的应用

根据Fisher最优分割的理论,研究其应用于土壤环境监测优化布点的可行性。以福建省闽江河口湿地土壤重金属污染综合评价为实例,用Fisher法计算不同分类方式下的最小误差函数,确定最优的分割方法,确定优化布点方案。结果表明,原布设的8个监测点用Fisher法优化为3个典型点位,可客观反映闽江河口湿地土壤重金属污染的综合评价结果。     

基于遗传投影寻踪聚类模型的煤层自燃危险性预测方法

为了更加科学、准确地对煤层的自燃危险性进行预测,从煤自然属性、地质条件和开采条件3方面选取指标构建了煤层自燃危险性预测指标体系,结合遗传投影寻踪算法和聚类方法建立了煤层自燃危险性预测的遗传投影寻踪聚类模型。该模型通过运用遗传算法对投影方向进行优化,计算能够反映煤层自燃危险程度的一维投影特征值,并对投影特征值进行聚类分析,从而得出煤层自燃危险性等级。将模型运用于所选的8个样本工作面,得出的煤层自燃危险性预测等级和实际情况吻合度较高。结果表明,遗传投影寻踪聚类方法能够实现对工作面煤层自燃危险性程度的有效预测。     

投影寻踪在棉纺织作业环境风险评估中的应用

为预防棉纺织从业人员生产安全事件或职业病,利用投影寻踪研究棉纺织企业作业环境综合风险。通过对棉纺织企业作业环境特点及危害的实际调查,选取噪声、粉尘、微气候和照明等4个因素作为评价指标,构建棉纺织企业作业环境风险评估指标体系;采用投影寻踪和遗传算法确定指标的权重,建立棉纺织企业作业环境风险评估模型;用该模型综合评价中南地区某棉纺织企业生产车间作业环境风险。研究表明:该企业前纺车间属轻度危害作业,细纱车间属中度危害作业;用该方法能够实现多因素棉纺织作业环境风险评估。     

基于投影寻踪和阶梯型曲线的水质恢复能力评价模型

利用投影寻踪、遗传算法、阶梯型曲线和水体水质恢复能力评价标准,为水体水质恢复能力综合评价提出了一种新的方法--遗传投影寻踪方法(GPPM).GPPM可把水体水质恢复能力多维评价样本指标综合成一维投影指标值.根据该投影指标值的大小就可以对该样本集进行统一评价,从而解决了各单项水体水质恢复能力评价指标评价结果的不相容问题,提高了水体水质恢复能力综合评价问题各层次的分辩力.文中给出了GPPM实施的详细步骤,并在各等级中分别产生建模样本50个、100个、500个、1 000个、1 500个和2 000个,对评价模型参数的稳定性进行了检验,结果表明所建模型是稳定的.根据黄河干流三类主要污染物BOD、氨氮和挥发酚的浓度对黄河干流的水质恢复能力进行了评价,发现整体上黄河干流的水质恢复能力较弱.GPPM不仅可以对水体水质恢复能力进行综合评价,还可以确定评价指标的权重.GPPM可广泛应用于各种水质综合评价问题中.     

基于投影寻踪技术的洪水灾情综合评价

洪水灾情评价结果对救灾和援灾决策有重要指导意义。实际灾情评价中,单项指标的评价结果往往是不相容的,而多指标综合评价的重点在于模型指标权重的获取。将投影寻踪技术用于洪水灾情评价中,并将决策者的偏好添加到模型中,建立一个能在专家对某个(些)指标偏好干预下寻求客观权重的灾情综合评价模型,并研究模型的优化问题。结果表明,在多指标评价中,投影寻踪技术是一种能根据样本数据进行综合评价的客观方法,并能兼顾决策者对某个(些)指标的偏好。     

投影寻踪聚类方法在煤与瓦斯突出危险性预测中的应用

为了提高煤与瓦斯突出预测的准确率,在研究矿井瓦斯地质特征基础上,建立煤与瓦斯突出预测指标体系,应用投影寻踪方法和聚类方法构建了煤与瓦斯突出危险性预测的投影寻踪聚类模型。该模型通过计算反映煤与瓦斯突出危险程度的一维投影特征值,并对其进行聚类分析,得出煤与瓦斯突出危险性等级。将模型应用于平煤八矿戊9,10-21030工作面回风巷,预测等级与实际煤与瓦斯突出情况吻合度较高。结果表明,应用投影寻踪聚类方法对平煤八矿进行煤与瓦斯突出危险性预测是可行的。     

基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估

为分级保障城市供水管网安全运行,基于韧性解析和管网震害机制,构建考虑管道物理属性、管外环境条件、管内水力功能等因素的供水管网地震安全韧性评估指标体系;引入投影寻踪方法对各指标进行线性投影,建立供水管网地震安全韧性评估的投影寻踪聚类模型,量化分析供水管网地震安全韧性水平并分级,确定各管段地震安全韧性等级及排序;应用评估某供水管网,并将评估结果与动态分级法、谱系聚类法进行对比。结果表明:基于投影寻踪聚类的供水管网地震韧性评估模型可成功实现供水管网地震安全的韧性分级与排序,更全面地反映管材、接口形式等不同因素对供水管网地震安全韧性的影响程度。     

道路交通安全宏观评价投影寻踪法

综合考虑人、车、路及社会经济发展水平对道路交通安全的影响,构建12个相对指标的道路交通安全宏观评价指标体系.针对现有的道路交通安全宏观评价主观评价法和客观评价法的不足,基于投影寻踪的基本原理和求解过程,提出一种新的道路交通安全宏观评价法.该方法运用投影寻踪技术,把多指标的道路交通安全宏观评价问题中的高维数据投影到低维空间,同时采用遗传算法优化投影指标函数,寻求最优的投影方向向量,即客观权重.通过增加主观约束条件,又适当兼顾决策者对某些评价指标的偏好,实现了评价指标的主、客观权重的综合考虑.最后选取2006年全国部分省份的道路交通事故统计数据为实例样本,通过与主成分分析法和模糊综合评价法的比较研究发现,不同评价方法的道路交通安全状况排序有所差别.     

最优指标法在环境监测优化布点中的应用

采用最优指标法对郑州市17个大气环境采样点的监测数据进行优选,得到的优化点位基本能反映城市空气质量的总体情况,可以达到环境监测优化布点的目的.     

基于支持向量机的采空区稳定性分级

针对采空区稳定性分级的影响因素众多且关系复杂的特点,提出采用支持向量机理论对采空区稳定性进行分级。根据分级评价指标选取原则,选取岩体结构、地质构造、岩石的质量指标、地下可见水、地下水体、周边开采的影响、相邻空区的情况、工程布置、跨度、面积、高度、矿柱的尺寸及布置、埋藏深度和采空区的规格14个影响因子,建立了采空区稳定性评价指标体系,引入支持向量机理论,选择有向无环图方式构造多类分类器,得到采空区稳定性分级的支持向量机模型。将该模型用于山东黄金矿业西山矿区的25个采空区进行分级,并与未确知测度方法的分级情况     

基于不同指标无量纲化方法的岩爆预测模型优选

为研究不同指标无量纲化方法对岩爆等级预测模型精度的影响，提高岩爆预测准确率，选取应力系数、脆性系数和弹性能量指数作为预测指标。基于104组岩爆实例大样本数据，采用统一极差处理法、差异化极差处理法、平均化处理法和归一化处理法4种指标无量钢化方法，对预测指标的原始数据进行处理，建立不同的岩爆预测距离判别模型并进行工程实例应用。研究结果表明:基于平均化处理法的岩爆预测模型的回判准确率高达97.1%；对不同矿山、隧道和水电站的6个工程实例的预测结果符合实际情况，说明其是一种准确率高、方便实用的岩爆预测模型。     

PSO-RBF耦合神经网络在水质评价中的应用

径向基函数神经网络(RBF)中,连接输出单元的权重是影响径向基函数神经网络学习精度的主要参数,采用粒子群算法(PSO)对模型参数(权值)进行优化,建立了PSO-RBF耦合神经网络模型,避免权重的人为设定,具有客观性。并在Matlab环境下编程计算,构建了用于地下水环境质量评价和海水富营养化评价的径向基函数网络评价模型。将模型应用于黑龙洞泉域5个地下水监测点和某海水富营养化评价。评价结果和其他方法的评价结果一致,与实际情况符合,评级结果是合理的。评价结果表明,RBF网络简便有效,收敛速度快,有较强的分辨能力,优化确定模型参数后,便可对评价样本进行评价,具有较好的实用性和通用性。     

供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局研究

为了提高管网地震监测点布局的准确性和合理性，基于管网微观水力计算模型和动态分级法，提出供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局模型。首先，利用管网微观水力计算模型计算管段流量的影响系数，构建管段的影响系数矩阵，并利用信息熵确定管段权重；其次，标准化处理影响系数矩阵，通过聚类迭代提出供水管网地震流量监测点优化布局的动态分级方法，对供水管网震后流量监测点进行优化布置分级评定；最后，根据工程实例进行方法实践，结果表明:供水管网中的管线分类较为科学合理，地震监测点在供水管网上分布也比较均匀，而且该模型在一定程度上消除了人为因素的影响，保障了震时管网的监控效果和日常建设的合理性。     

基于投影评价方法的矿区资源环境承载力分析

矿区资源环境承载力是衡量矿区环境质量状况和环境容量受人类生产生活活动干扰能力的重要指标。笔者分析和建立矿区资源环境承载力评价指标体系及结构,运用矢量投影原理,建立了矿区资源环境承载力评价的多指标投影评价模型。该方法将评价样本视为矢量,用评价对象在理想对象上的投影距离表示矿区资源环境承载力状况,为矿区资源环境承载力评价提供一种更加符合客观实际的评价方法。以研究矿区为例,运用投影方法对其资源环境承载力现状趋势进行了评价,其结果表明与矿区实际相吻合,并为研究矿区的复合生态系统调控提供指导。     

基于综合评价法的矿山微震监测台网布设评

为建立合理有效的矿山微震监测台网布设合理性综合评价模型,选择定位精度、定位稳定性、有效监测范围、施工条件和经济因素五类综合性评价指标,分别采用了十分制量化方法,计算各项指标的评价值;再采用特尔菲法,由多位专家对五项指标进行赋值,根据赋值结果计算各项指标在综合评价模型中所占权重;最后由各评价指标的得分和权重计算台网综合评价值,并对综合评价值的取值区间进行梯度分级,最终建立矿山微震监测台网布设合理性评价模型。通过某磷矿微震监测台网布置合理性验证,表明该模型能够对微震台网进行全面有效评价,评价结果可以为台网评价及优化提供理论依据。     

湘江铜霞段镉环境容量模型研究

镉是一种毒性很强的累积性重金属污染物,在<污水综合排放标准>中是第一类污染物.为了控制湘江铜霞段的镉污染,根据该段水环境功能要求及水力学特征,在分析多年水文参数和相应环境监测资料的基础上,根据质量守恒定律,应用稳态二维模型建立了该江段镉环境容量模型.经用该段2002年的3月、6月、9月和12月份的有关监测数据检验,结果表明,模型预测值与实测值相对误差为1.38%～21.4%,具有较好的相关性.该模型可用于该江段镉环境容量及水体中镉浓度时空分布的预测预报,对强化该江段环境管理、实施区域含镉废水污染源总量控制具有指导意义.     

基于LS-SVM的供水管网安全性评价方法研究

为评价城市供水管网的安全性,保障其正常运行,笔者基于多元分类最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法,在对城市供水管网安全运行影响因素总结与分析的基础上,构建供水管网安全性评价的指标因素集与评价模型,通过对有限的经验数据的学习,建立供水管网安全性与其影响因素之间的非线性关系。运用该模型进行实例仿真模拟,通过与实际安全等级及BP神经网络模型预测安全等级之间的对比表明:基于LS-SVM的供水管网安全性评价方法具有较高的精度,正确分类率可以达到83.33%。     

基于无线射频识别(RFID)技术的肉制品安全监控系统模糊综合评价

在无线射频识别(RFID)技术的肉制品安全监控系统中肉制品物流流程和影响因素分析的基础上,运用模糊综合评价给出主因素权重的计算原理;结合企业肉制品安全监控系统的具体情况,选择了评价指标并进行综合分析,建立了肉制品监控体系安全现状评价模型;在确定因素权重时,采用定性和定量相结合的层次分析法(AHP),其结果表明:权重的赋值科学合理,较好地反映了各因素对企业安全程度的重要程度和评判等级,所建立的多层次评价体系客观地反映了肉制品企业的安全状况,对肉制品加工企业安全监控具有重要的参考价值。