A spatial-temporal approach for corrosion prediction in time-varying marine environment

Corrosion in seawater is simultaneously influenced by multiple environmental factors including dissolved oxygen (DO), temperature, salinity, pH, and so on. These factors vary along with time and are different in different locations. The spatial-temporal variation of the actual marine environment cannot be ignored in corrosion prediction models. This paper proposes a new method for corrosion prediction in the actual time-varying marine environment which includes the design of experiments, calibration of acceleration models, and the modeling of marine environment. Acceleration models capture the effects of environmental factors and acts as the link between the environment and the corrosion process. The marine environment is described with the Kriging spatial-temporal model. Then the proposed method is used to give corrosion predictions for metals in different locations and vessels travel in different waters. This method could be helpful for corrosion resistance evaluation and environment corrosivity assessment.     

改进的灰色马尔科夫模型在飞行事故率预测中的应用

基于灰色理论和马尔科夫理论,建立传统的灰色预测模型和灰色马尔科夫预测模型;对传统灰色预测模型的背景值和初值的构造存在一定的误差进行改进,并用改进后的新模型对飞行事故率预测的结果与传统的灰色马尔科夫模型进行对比;仿真结果表明:改进后的灰色马尔科夫模型预测精度有了进一步的提高并验证了算法的有效性。     

Spatial distribution of soil heavy metal pollution estimated by different interpolation methods: accuracy and uncertainty analysis

Mapping the spatial distribution of contaminants in soils is the basis of pollution evaluation and risk control. Interpolation methods are extensively applied in the mapping processes to estimate the heavy metal concentrations at unsampled sites. The performances of interpolation methods (inverse distance weighting, local polynomial, ordinary kriging and radial basis functions) were assessed and compared using the root mean square error for cross validation. The results indicated that all interpolation methods provided a high prediction accuracy of the mean concentration of soil heavy metals. However, the classic method based on percentages of polluted samples, gave a pollution area 23.54-41.92% larger than that estimated by interpolation methods. The difference in contaminated area estimation among the four methods reached 6.14%. According to the interpolation results, the spatial uncertainty of polluted areas was mainly located in three types of region: (a) the local maxima concentration region surrounded by low concentration (clean) sites, (b) the local minima concentration region surrounded with highly polluted samples; and (c) the boundaries of the contaminated areas.     

土壤重金属污染空间插值及其验证方法研究综述

综述了土壤重金属污染空间插值方法研究现状,分析了3类典型的插值方法(确定性插值方法、地统计学插值方法和组合插值方法),以及2种常用的精度验证方法(交叉验证法和独立的数据集验证法)各自的优缺点与适用范围,提出了加强组合插值模型优化与精度提升、利用计算机智能技术优化插值算法模型、开发针对土壤重金属领域的考虑空间插值软数据挖...     

动态瓦斯地质预测算法研究与可视化应用

为实现煤矿瓦斯地质动态精准预测与可视化,基于煤层埋深、厚度、倾角、地质构造等多种因素,通过将相似的地质模块定义为同一微单元,在此基础上将反距离权重插值算法和递归邻域搜索策略与数据优化处理算法相结合,应用于瓦斯地质动态预测可视化系统开发。研究结果表明:根据递归邻域搜索算法模型开发的多级瓦斯地质图动态分析系统利用瓦斯地质基础数据可对矿井瓦斯含量、压力、涌出量等瓦斯赋存参数进行实时分析和计算,动态绘制散点图、等值线和区域预测图,使瓦斯区域预测图过渡更加平缓,显著提高预测的精准性及整体的显示效果,同时其制图耗时也无明显增加,可为高瓦斯矿井安全生产提供决策依据。     

基于EBK插值预测和GDM模型的襄州区耕地土壤重金属时空分布及来源变化分析

为探讨襄州区重金属空间格局时空变化及其来源变化,于2009年11月和2019年11月分别在襄州区耕地土壤采集395个和326个土壤样品,测得两年铬（Cr）、铅（Pb）、砷（As）、汞（Hg）和镉（Cd）含量,采用经验贝叶斯克里金法（EBK）得出两年5种土壤重金属含量空间格局情况及变化量分布情况,并利用地理探测器模型（GDM）计算19种环境因子和5种重金属含量q解释力并比较两年变化情况.结果表明,与2009年相比,2019年襄州区Cr、Pb、Hg和As这4种土壤重金属含量整体趋于降低,Cd整体含量增加;2019年襄州区土壤重金属含量空间分异情况较2009年趋于复杂,Pb、Hg和Cd在南部、Hg在中部市区及周边地区也表现为含量增加;各元素向北及西北部地区表现为含量降低.2019年自然因子和污染企业距离对5种土壤重金属含量单因子解释力均有所下降,且单因子主控下对其含量的影响力显著性降低,而人类活动因子尤其是居民点用地距离、道路距离、污染企业用地和环境因子对土壤重金属元素的叠加影响力增强.说明2019年土壤重金属来源变化由以结构性因素为主要影响因素趋于复杂,污染企业的排放对重金属元素影响力降低,而人类活动对重金属含量影响增加.     

长江山区航道雾情等级插值方法研究

根据长江山区航道相邻的5个观测站雾情等级及临近地区的气象要素,采用判别分析法,分季节、不同情景建立中间站雾情等级与其余4站雾情等级的判别方程,实现航道上任意地点雾情等级插值。结果表明：当周边2个站及以上观测到雾情时,目标站大多数实际雾的等级能准确推算出;当周边3个站及以上站没有观测到雾情时,目标站雾情插值基本依赖气象要素判断;春季和冬季雾情等级与气象要素高度相关,判别符合率高,而夏季和秋季空报有雾的概率较大。判别分析法也有一定的局限性,雾情等级空间插值还有待进一步研究     

空间不完备信息条件下的区域自然灾害风险评估实例部分

区域自然灾害风险评估中所用的数据不仅具有时间的意义，而且具有空间的意义。当数据的空间信息不完备时，需要对其进行优化处理，以减水风险评估的误差。作者在本刊上一期的一篇文章中已进行了这方面的理论探讨，将区域自然灾害风险评估中所遇珐的空间不完备信息分为两类，分别用插补模型和校正模型进行了处理。插补模型是针对空间数据缺失情况的，而校正模型是针对空间数据不符合精度需要情况的。本文以湖南省农村种植业水灾为例，     

相似分析在空气连续监测缺测资料插补处理中的应用

空气连续自动监测中缺测资料的插补处理是环境监测与科研的一项基础性的技术工作,文章应用数理统计中的相似分析原理进行探讨,取得了较理想的结果.该方法对解决和处理因采样时间不足而造成的污染物浓度日均值缺失问题是十分有效的,对目前我国开展的城市空气质量日报工作有一定的实际意义.     

基于地统计的区域气象要素空间插值与分布研究

利用地统计学的理论与方法,以黄土高原南部地区为例,分别运用径向基函数法、普通克里格法和反距离权重法对研究区内139个气象台站2010年的年平均气温和年降水量进行了空间插值,并利用交叉检验方法对插值精度进行了评估。评估结果表明,3种空间插值方法对研究区域内的气象要素进行统计内插的效果都较好。对气温来说,径向基函数法最好,其均方根预测误差值仅为2.263,其次是反距离权重法和普通克里格最好,均方根预测误差值分别仅为2.377和2.38;对降水来说,则是普通克里格法最优,均方根预测误差最小,且其标准均方根预测误差值为0.8205,接近于1。由此可见,对年均降水量采用普通克里格插值法的精度较高。