安全系统稳健回归方法及预测置信区间探讨

在安全事故统计中数据存在较强的时序性,且常有异常点出现,本文建立了稳健最小二乘法和加权模型,探讨了对异常点的处理,以及不同时期的数据对预测结果的影响程度不等同的处理方法.同时为了估计的准确性给出了在一定置信度下的置信区间.本文通过事例证明了该方法的可行性和优越性.该模型也可应用于其它关系的预测,对于非线性关系通过适当的变换使其成为线性关系再应用稳健回归法进行预测.     

偏最小二乘回归法在非点源污染年负荷量估算中的应用

针对非点源污染数据资料稀缺,机理模型难以建立,而统计模型所需资料相对比较易于获得,计算简便直观,并且在水环境规划管理中对非点源的年负荷量预测、估算的指导意义要大于对某一时点、某一断面的负荷量的模拟预测的情况,尝试将综合了多元回归、主成分分析、典型相关分析的偏最小二乘回归法用于建立流域非点源污染年负荷量的模拟估算模型,同时运用水文分析法以淮河淮南段为例进行计算并对两种方法进行对比,分析各自优缺点及其适用范围。应用表明,水文分析法适用于一年以上的非点源污染负荷量估算而对单次或短期的估算误差较大。偏最小二乘回归法解决了多元回归时变量具有多重相关性的问题,能够在样本数量少的情况下建模,提高相关分析的精度,具有较强的解释能力。     

辽河口湿地土壤多环芳烃的分布及来源研究

于2008年10月、2009年5月和8月采集辽河口湿地31个表层土壤样品,利用GC-FID技术定量分析其16种优控多环芳烃（PAH）含量.结果表明,PAHs总量分布范围为293.4～1936.9 ng·g^-1,平均值为851.5 ng·g^-1,其中油井区苇田PAHs含量最高（1717.5 ng·g^-1）,滩涂区最低（614.6 ng·g^-1）.2008年10月PAHs总量和中高环组分比重均高于2009年5月和8月.应用不同环数的相对丰度和比值法进行来源解析,结果表明,燃烧是2008年10月的主要来源,石油污染和燃烧源的混合来源为2009年5月和8月的主要来源.主成分分析和多元线性回归法显示交通污染和燃煤混合来源为2008年10月PAHs的主要来源,贡献率为45.5%;石油和交通混合污染是2009年5月和8月PAHs的主要来源,贡献率分别为75.2%和42.2%.     

城市表层土壤重金属污染扩散研究

随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。本文以某城市城区土壤地质环境调查获得的8种主要重金属污染物数据为例,通过建立重金属污染扩散数理模型,开展重金属空间分布、污染程度评价、传播特征研究,剖析重金属污染机理,追踪污染源,为城市土壤地质环境保护提供理论和方法依据。     

山洞油库地下管沟油气泄漏聚集量的预测研究

在分析山洞油库具体空间结构和狭长受限空间内油气蔓延规律与特性的基础上,分别采用灰色GM(1,1)模型和一元线性回归模型对山洞油库地下管沟中的油气聚集量进行了预测,并应用MATLAB软件对预测模型进行编程以简化数学运算,通过对比分析两种预测模型的预测结果与预测误差可以得出:对山洞油库油气聚集量这种近似呈线性增长的预测对象而言,采用灰色GM(1,1)模型比一元线性回归模型具有更高的预测精度,且可确定油气达到爆炸下限的时间以及反映油气浓度变化的规律,以为山洞油库安全状态评估与决策提供依据。     

主成分和回归分析方法在大气臭氧预报的应用——以北京夏季为例

利用北京市区两个典型观测站的大气臭氧(O3)及前体物浓度观测资料和气象要素观测数据,分析了影响大气O3浓度各要素的相关性,并采用主成分分析和逐步回归方法构造大气O3浓度统计预报方程.结果表明,大气O3与前体物一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和气象要素呈现较好相关性;发现由于变量间共线性问题,逐步回归方法不能给出可接受的回归方程,而采用主成分分析和逐步回归方法相结合,可避免共线性问题,由前体物浓度和气象要素给出较好的北京大气O3浓度统计预报方程,可决系数R2分别为0.78(IAPs2007)、0.88(IRSAs2007)和0.64(IAPs2005),能够有效地预报O3浓度的变化情况.     

不同水分管理方式下水稻生长季N_2O排放量估算:模型建立

我国水稻生产中往往采用多种水分管理方式,如持续淹水、淹水-烤田-淹水和淹水-烤田-淹水-湿润灌溉等. 水分管理方式的不同会引起水稻生长季N2O排放的显著变化. 本研究收集和整理了2005年以前17篇国内外文献报道的有关我国稻田N2O季节排放通量的71组田间原位测定资料,每组资料包括稻田氮肥施用的种类和施用量、水分管理方式、N2O季节排放量等数据,旨在建立不同水分管理方式下水稻生长季N2O直接排放量的估算模型. 分析结果表明,持续淹水稻田N2O季节排放量与施氮量无明显相关关系,在淹水-烤田-淹水和淹水-烤田-淹水-湿润灌溉的水分管理方式下,两者呈极显著线性正相关关系. 持续淹水稻田N2O季节排放总量相当于施氮量的0.02%. 基于普通最小二乘法(OLS)分析技术建立的线性回归模型估算结果表明,淹水-烤田-淹水的水分管理方式下稻田肥料氮的N2O排放系数为0.42%,但N2O季节背景排放量不显著. 在淹水-烤田-淹水-湿润灌溉的水分管理方式下,水稻生长季肥料N的N2O排放系数和N2O-N背景排放量分别为0.73%和0.79 kg·hm-2. 残差分析和效能分析显示模型具有较好的适切性. 综合3种水分管理方式,我国稻田水稻生长季N的N2O排放系数和N2O-N背景排放量平均分别为0.54%和0.43 kg·hm-2. 相对于旱作农田而言,水稻生长季肥料N的N2O排放系数较低,意味着水稻生产较旱地作物可能更有利于减缓我国农业N2O排放. 本研究建立的模型可以用于我国稻田水稻生长季N2O直接排放量的估算.     

生态数学模型在人口预测中的应用——以大庆市为例

运用线性回归模型、Logistic增长模型和灰色系统GM(1,1)模型,对黑龙江大庆市2008-2020年人口发展规模进行了预测,结果表明:3种模型在本案例中均能取得较好的效果;而灰色系统GM(1,1)模型的平均相对误差最小,故最终采用该预测模型,预测2010年大庆市人口数将达到284.27万人,2020年将达到325.74万人.     

Multiple linear regression models of urban runo pollutant load and event mean concentration considering rainfall variables

Rainfall is an important factor in estimating the event mean concentration (EMC) which is used to quantify the washed-o pollutant concentrations from non-point sources (NPSs). Pollutant loads could also be calculated using rainfall, catchment area and runo coe cient. In this study, runo quantity and quality data gathered from a 28-month monitoring conducted on the road and parking lot sites in Korea were evaluated using multiple linear regression (MLR) to develop equations for estimating pollutant loads and EMCs as a function of rainfall variables. The results revealed that total event rainfall and average rainfall intensity are possible predictors of pollutant loads. Overall, the models are indicators of the high uncertainties of NPSs; perhaps estimation of EMCs and loads could be accurately obtained by means of water quality sampling or a long term monitoring is needed to gather more data that can be used for the development of estimation models.     

基于FLAC3D的矩形硐室围岩松动圈确定

围岩松动圈厚度的确定是地下硐室支护的基础,而对于非圆形硐室没有现成的计算公式,且现场实测松动圈一般比较困难,因此,对于非圆形硐室建立围岩松动圈与其影响因素之间的函数关系势在必行。本文采用FLAC3D数值计算程序,通过模拟不同条件下矩形硐室的松动圈,用回归方法建立松动圈厚度(Lp)与围压(P)、粘聚力强度(C)、摩擦角(φ)及跨高比K之间的关系,并通过了假设检验。