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基于灰色模型的贫信息变形监测预报分析与研究

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基于灰色模型的贫信息变形监测预报分析与研究

作者：万虹麟长安大学

学位级别：硕士

变形监测预报与分析在工程建设中有重要的意义。本文主要针对贫信息的变形监测系统进行分析和研究。介绍了数据预处理中缺失数据和粗差处理的几种方法,编程实现剔除粗差的过程。本文在数据预处理的基础上,利用灰色模型和灰色时序组合模... 详细信息

变形监测预报与分析在工程建设中有重要的意义。本文主要针对贫信息的变形监测系统进行分析和研究。介绍了数据预处理中缺失数据和粗差处理的几种方法,编程实现剔除粗差的过程。本文在数据预处理的基础上,利用灰色模型和灰色时序组合模型对获取的贫信息的变形监测数据进行分析与预测,本文主要研究内容和结果如下:1.对于具有某种确定性发展趋势的工程实测数据,分别建立灰色模型和线性回归模型进行分析。利用后验差对灰色模型的预测精度进行评定,灰色模型预测精度等级为一级;对线性回归模型的拟合优度进行检验,得出回归方程的拟合程度高。2.传统灰色GM(1,1)模型的误差主要来源于背景值的构造和初值的选择。本文对传统的灰色模型进行改进,以平均相对误差最小时的权值对背景值进行重构,或者以建模方差最小选取初值,都能提高灰色模型的预测精度。3.分别建立传统灰色模型、新信息模型、新陈代谢模型,通过实验对比分析,得出以下结论:新陈代谢模型精度最高,新信息模型次之,传统模型最低。4.本文通过实例分析发现:模型的预测精度与数据序列的长度有关。以最旧数据和最新数据分别构造领域族,建立灰色模型群。得出维度太高或者太低都不是最优的预测维度,数据不同,适宜预测维度不同。因此,要根据工程实际数据特征,以最旧数据和最新数据分别构造领域族,然后以相应的精度标准进行维度优选。5.本文选用两个数据集作分析。对数据集1,分别采用单一灰色模型和传统灰色时序组合模型,对后5期数据进行预测,实验结果证明:传统灰色时序组合模型的精度高于单一灰色模型。对数据集2,分别采用传统灰色时序组合模型和改进灰色时序组合模型,对后5期数据进行预测,实验结果证明:传统灰色时序组合模型的预测精度已经很好,而改进灰色时序组合模型的预测精度又较前者有所提高。

关键词：变形监测灰色模型时间序列模型灰色时序组合模型

马尔科夫链优化Logistic曲线的基坑沉降预测模型

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测绘科学技术学报 2020年第2期37卷 166-170,176页

作者：万虹麟任刚河北水利电力学院水利工程学院河北沧州061001 河南省建院勘测设计研究院有限公司河南郑州450000

针对基坑沉降具有非线性及随机性的特点,建立基于马尔科夫链修正的Logistic曲线预测模型进行基坑沉降预测。基坑监测工程实例应用表明:利用Matlab平台的nlinfit函数进行Logistic曲线参数估计是有效的,将Logistic模型拟合值与观测值的残... 详细信息

针对基坑沉降具有非线性及随机性的特点,建立基于马尔科夫链修正的Logistic曲线预测模型进行基坑沉降预测。基坑监测工程实例应用表明:利用Matlab平台的nlinfit函数进行Logistic曲线参数估计是有效的,将Logistic模型拟合值与观测值的残差用于马尔科夫的状态划分,构造状态转移概率矩阵,建立马尔科夫链优化的Logistic模型,预测均方根误差和平均绝对百分误差都比单一Logistic模型小。这表明该方法用于基坑沉降预测是可行的。

关键词：马尔科夫链 Logistic曲线模型基坑沉降预测 nlinfit函数概率矩阵

改进遥感生态指数的宜宾市三江汇合区生态环境评价

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自然资源遥感 2022年第1期34卷 230-237页

作者：张秦瑞赵良军林国军万虹麟四川轻化工大学自动化与信息工程学院人工智能四川省重点实验室宜宾644000 四川轻化工大学计算机科学与工程学院企业信息化与物联网测控技术四川省高校重点实验室自贡643000 河北水利电力学院水利工程学院沧州市遥感与智慧水利技术创新中心沧州061001

城市扩张是宜宾市近年来的主要特征,研究其对生态环境的影响,对城市发展与生态保护具有重要意义。为了更好地评价城市扩张对生态的影响,基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),构建归一化不透水面和裸土指数替代原有... 详细信息

城市扩张是宜宾市近年来的主要特征,研究其对生态环境的影响,对城市发展与生态保护具有重要意义。为了更好地评价城市扩张对生态的影响,基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),构建归一化不透水面和裸土指数替代原有建筑指数作为干度指标,建立了改进型遥感生态指数(improved remote sensing ecological index,IRSEI),耦合对生态具有重要影响的绿度、湿度、温度及改进后的干度指标信息,利用主成分分析法及相关性对IRSEI进行了分析,建立基于IRSEI的宜宾市三江汇合区生态评价模型,对该地区2013—2020年间生态环境做出分析评价。结果表明:IRSEI能够更加精准地反映出干度对生态造成的负面影响,较RSEI在第一主成分分量中能够集中更多有用信息,对城市生态环境质量评测具有更好的适用性。2013年,该区域IRSEI为0.54,生态总体状况一般,原因在于城区扩张严重,破坏了原有植被;2017年,IRSEI为0.67,退耕还林的持续推进以及城区生态的恢复,使得绿度明显上升,因此生态状况较2013年大为好转;2020年,IRSEI为0.63,绿度、湿度以及干度基本与2013年持平,但由于城市扩张带来的热岛效应,温度较2017年有所上升,因此生态水平轻微下降。

关键词：改进型遥感生态指数(IRSEI) 主成分分析相关性宜宾三江汇合区生态评价

农民专业合作社发展模式创新与政府支持体系——2008北京市农民合作社发展创新模式研讨会综述

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农村经营管理 2008年第12期 15-17页

作者：王东宾刘振楠万虹麟李冰冰

《农民专业合作社法》颁布实施一周年之际,为系统总结合作社发展经验和创新模式,由中国社会科学院农村发展研究所、北京大学经济学院和中国工合国际委员会共同主办的"2008北京市农民合作社发展创新模式研讨会"在京举行。来自高校、学术... 详细信息

《农民专业合作社法》颁布实施一周年之际,为系统总结合作社发展经验和创新模式,由中国社会科学院农村发展研究所、北京大学经济学院和中国工合国际委员会共同主办的"2008北京市农民合作社发展创新模式研讨会"在京举行。来自高校、学术研究机构、政府管理部门、农民合作社以及企业的20余位专家学者参加了研讨会。与会者围绕三个主题进行了深入探讨:一是政府和合作社的关系,在合作社发展中政府应该扮演什么样的角色?二是当前合作社融资的创新模式以及合作社发展的制度性障碍?三是龙头企业领办农民合作社的发展情况以及相关问题。

关键词：合作社企业社员经济组织企业管理政府支持体系合作社发展农民专业合作社法创新模式北京市

顾及PM_(2.5)浓度遥感生态指数模型的沧州市区生态环境质量动态监测分析

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地球物理学进展 2021年第3期36卷 953-960页

作者：万虹麟霍飞牛玉芬张薇张秦瑞河北水利电力学院水利工程学院沧州市遥感与智慧水利技术创新中心沧州061001 沧州市自然资源和规划局经济开发区分局沧州061007 河北工程大学矿业与测绘工程学院邯郸056038 四川轻化工大学自动化与信息工程学院人工智能四川省重点实验室宜宾644000

针对空气中颗粒物对城市生态环境存在影响,在遥感生态指数的基础上,加入反映颗粒物PM2.5浓度的差值指数(DI),采用主成分分析法耦合绿度、湿度、干度、热度和PM2.5浓度指标,构建新型遥感生态指数RSEI_(new).通过对比RSEI与RSEI_(new)第... 详细信息

针对空气中颗粒物对城市生态环境存在影响,在遥感生态指数的基础上,加入反映颗粒物PM2.5浓度的差值指数(DI),采用主成分分析法耦合绿度、湿度、干度、热度和PM2.5浓度指标,构建新型遥感生态指数RSEI_(new).通过对比RSEI与RSEI_(new)第一主成分贡献率和平均相关度,建立基于RSEI_(new)模型的沧州市区生态评估模型,对该区域2000—2019年生态环境质量进行监测分析.结果表明:RSEI_(new)第一主成分更好的集中了各指标的特征,比RSEI更能综合代表生态质量情况;绿度指标NDVI和湿度指标WET为正值,对生态环境质量起积极作用;干度指标NDBSI、热度指标LST和PM2.5浓度指标DI为负值,对生态环境质量起消极作用,研究区生态质量主要受绿度影响,其次是干度和PM2.5浓度,湿度影响最小;2000—2019年,沧州市区生态环境质量维持在一般水平,整体呈现下降趋势,降幅约8.3%,主要由于市区原有植被被建设用地代替,生态质量变好的区域主要分布在中部,说明积极推进中心城区裸露地块增绿等环境保护工作,改善了中心老城区的环境质量;依据多元线性回归模型预测,未来增加0.159单位的NDVI,减少0.391单位的NDBSI或0.413单位的DI,就会使沧州市区的生态环境质量提高0.1单位,说明增加绿地覆盖是改善沧州市区生态环境的最有效方式.

关键词： PM_(2.5)浓度指标新型遥感生态指数模型RSEInew 城市生态环境预测

2016年门源地震震源机制DInSAR同震形变反演

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地球物理学进展 2017年第3期32卷 1089-1094页

作者：张明高涵牛玉芬曲菲霏万虹麟张薇云南省基础测绘技术中心昆明650034 云南省地震局昆明650225 长安大学西安710065 河北水利电力学院沧州061001

确定地震的发震要素,理解断裂带断层的活动性质及地震震源机制,对于潜在性的地震灾害分析预报工作具有重要意义.2016年1月21日门源地震发生后,众多学者对于该次地震的发震要素、震源机制为纯逆冲还是走滑兼逆冲等仍存在争议,因此本文利... 详细信息

确定地震的发震要素,理解断裂带断层的活动性质及地震震源机制,对于潜在性的地震灾害分析预报工作具有重要意义.2016年1月21日门源地震发生后,众多学者对于该次地震的发震要素、震源机制为纯逆冲还是走滑兼逆冲等仍存在争议,因此本文利用两景Sentinel-1A影像,经D-In SAR技术处理得到2016年青海门源MW5.9地震的同震形变位移,通过两步法位错反演模型分析确定了门源地震的主要影响区域及断层的滑动分布,为其他广大科研人员的进一步深入研究提供参考.同震位移图显示此次地震造成了明显的地表形变,其中冷龙岭南侧距门源县城较远区域产生了LOS向最大同震抬升约为8 cm的近椭圆形变区域.反演结果显示门源地震发震断层为深度7.9 km、走向约130°、倾角约46°、滑动角约47°、断层最大滑动为约0.6 m的左旋逆冲断层.地震过程中,断层滑动分布标量地震矩约为1.02×10^(18)Nm,对应矩震级约为MW5.9.

关键词：门源地震构造活动位错反演 D-In SAR

大运河文化带建设驱动土地利用变化及其生态效应分析——以沧州段为例

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地球物理学进展 2022年第5期37卷 1863-1874页

作者：万虹麟王凤春张薇鲍艳磊张丽军章红李琪河北水利电力学院水利工程系沧州061001 沧州市遥感与智慧水利技术创新中心沧州061001 河北省高校水利自动化与信息化应用技术研发中心沧州061001 河北省数据中心相变热管理技术创新中心沧州061001 河北省岩土工程安全与变形控制重点实验室沧州061001 河北水利电力学院大运河研究院沧州061001 沧州金桥环保科技发展有限公司沧州061001

大运河文化带建设驱动土地利用变化及其生态效应分析有利于开展大运河沿线国土空间规划和生态环境保护与修复.选大运河沧州段为研究对象,以2014和2020年Landsat OLI遥感影像为主要数据源,采用新型遥感生态指数模型RSEInew,基于GIS分析... 详细信息

大运河文化带建设驱动土地利用变化及其生态效应分析有利于开展大运河沿线国土空间规划和生态环境保护与修复.选大运河沧州段为研究对象,以2014和2020年Landsat OLI遥感影像为主要数据源,采用新型遥感生态指数模型RSEInew,基于GIS分析土地利用和生态环境质量时空变化特征,在此基础上剖析土地利用变化引发的生态效应.结果表明:2014—2020年间,拓展区、核心区和核心监控区,都是耕地占主导地位、建设用地和水域次之的土地利用格局,土地开发利用程度高,土地利用转移方式还没有明显表现出向景观与生态用地转换的趋势;生态环境质量整体维持在“较差”的水平,除核心区小幅上升1.42%,拓展区和核心监控区分别下降1.16%和8.23%;生态环境质量好的区域主要是林、草地以及植被覆盖较多的耕地,生态环境质量不好的区域主要是建设用地、未利用土地和植被覆盖低的耕地;生态环境质量变化特征与土地利用变化特征一致,建设用地增多对应NDBSI增大,由此引发热度指标LST和PM2.5浓度指标上升,相应的生态环境质量下降;耕地-林地、建设用地-林地、建设用地-耕地土地利用转移方式与生态质量好转显著正相关,Spearman相关系数分别为0.134、0.113、0.103,未利用-建设用地、未利用-耕地、未利用-水域土地利用转移方式与生态质量好转显著负相关,Spearman相关系数分别为-0.135、-0.122、-0.107,未利用土地在研究区现行环境中未得到有效利用.

关键词：土地利用新型遥感生态指数模型RSEInew 生态环境质量生态效应大运河沧州段

雄安新区土地利用变化驱动生态系统服务时空变化及权衡/协同分析

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地球物理学进展 2023年第5期38卷 1978-1998页

作者：万虹麟王凤春李佳亮张丽军张薇郭芳章红河北水利电力学院水利工程系沧州061001 沧州市遥感与智慧水利技术创新中心沧州061001 济南大学水利与环境学院济南250022 中国共产党沧州市委员会党校沧州061000

理清土地利用变化驱动生态系统服务的时空格局特征及其相互关系,对区域土地管理和生态环境保护措施具有指导意义.以雄安新区为研究对象,分析2005—2020年土地利用空间分布特征的基础上,评估产水量、水质净化和土壤保持3种生态系统服务功... 详细信息

理清土地利用变化驱动生态系统服务的时空格局特征及其相互关系,对区域土地管理和生态环境保护措施具有指导意义.以雄安新区为研究对象,分析2005—2020年土地利用空间分布特征的基础上,评估产水量、水质净化和土壤保持3种生态系统服务功能,分析生态系统服务能力在地类和空间上的差异;通过冷热点分析法探查生态系统服务功能的高/低值在空间的聚集情况,评估不同区域服务供给能力;进而采用Pearson相关系数探究雄安新区生态系统服务的权衡/协同关系.2005—2020年,雄安新区主要地类为耕地,占比65%以上,土地利用变化以建设用地占用耕地为主;生态系统P输出量整体下降,产水量、N输出量和土壤保持量均上升,建设用地的产水能力大,水田和水域的产水能力及N/P输出量均比较小,土壤保持能力随建设用地增多导致的不透水面增加而提升;产水量和N/P输出的冷点区分布一致,热点区分布相似,土壤保持服务功能的冷热点与其他两项服务的分布特征存在空间差异;雄安新区3种生态系统服务之间的关系以协同为主,并且呈增强趋势.在雄安新区建设工作中应该重点加强白洋淀流域湿地生态系统保护,提升林、草覆盖率,同时加强不同生态系统服务的时空变化监测及其相互关系评估工作.

关键词：生态系统服务土地利用时空变化冷热点分析权衡/协同分析

基于In VEST模型的土壤保持服务时空变化及其影响因素分析——以密云水库上游流域河北张承地区为例

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地球物理学进展 2022年第6期37卷 2339-2350页

作者：张薇王凤春万虹麟张丽军李志梅王晗旭河北水利电力学院水利工程系沧州061001 沧州市遥感与智慧水利技术创新中心沧州061001 河北省高校水利自动化与信息化应用技术研发中心沧州061001 河北省数据中心相变热管理技术创新中心沧州061001 河北省岩土工程安全与变形控制重点实验室沧州061001 北京市延庆区水土保持管理站北京102199

密云水库上游流域张承地区作为密云水库的水源涵养区,担负着向北京市提供饮用水源的重要任务,研究其土壤保持服务功能对实现区域高质量发展和保障首都的水生态安全具有重要意义.本文通过遥感解译分析了密云水库上流域张承地区2000—201... 详细信息

密云水库上游流域张承地区作为密云水库的水源涵养区,担负着向北京市提供饮用水源的重要任务,研究其土壤保持服务功能对实现区域高质量发展和保障首都的水生态安全具有重要意义.本文通过遥感解译分析了密云水库上流域张承地区2000—2019年的土地利用变化情况,在此基础上,基于InVEST泥沙输移比模型,从空间上定量评估了2000—2019年研究区的土壤保持服务功能分布及变化情况,并借助地理探测器对研究区土壤保持服务的主要影响因素进行地理探测分析.结果表明:(1)2000—2019年间密云水库上游流域张承地区土地利用类型以林地和草地为主,占整个研究区域的80%以上,且土地利用整体呈现耕地面积减少,林地、草地、建设用地不断增加的特点;(2)2000—2019年间研究区土壤侵蚀量呈先减少后增加的趋势,2000、2010、2019年三期的土壤保持总量分别为793.87×10^(6)t、564.53×10^(6)t和602.73×10^(6)t;(3)研究区土壤保持服务功能的时空变化主要受土地利用类型和坡度两个因素的影响,研究区内土壤保持量随坡度的增加而增大,各地类土壤保持能力由强到弱依次为:林地、草地、裸地、耕地、建设用地、水域.

关键词： InVEST模型土壤保持地理探测器密云水库上游