复合种植方式下大豆和玉米株高的动态反演

为准确估测复合种植方式下大豆和玉米的株高,分别利用均值插值法和线性插值法生成的数字地面模型(Digital terrain model,DTM)和基于无人机影像生成的数字表面模型(Digital surface model,DSM)进行处理,得到复合种植方式下大豆和玉米的冠层高度模型(Canopy height model,CHM)。借助线性回归方法并结合决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)对模型进行精度分析,筛选出精度更高的株高模型对应的插值方法,并采用该模型实现对复合种植方式下大豆和玉米株高的动态反演。结果表明,线性插值得到的DTM经过处理最后生成的CHM估测效果更好,模型的R^(2)为0.85,RMSE为7.05 cm。表明在缺少完整DTM数据的情况下,借助插值生成的小面积DTM与基于无人机影像生成的DSM构建冠层高度模型,并实现复合种植方式下大豆和玉米株高动态反演的方法可行。

基于动态反演的“双高”油田驱油效率研究及挖潜实践

“双高”开发阶段油田水淹程度强,剩余油呈现整体分散、局部富集的分布特点,开展剩余油潜力精准评价对该阶段调整挖潜意义重大。以矿场实际生产数据为基础,在极限驱油效率室内试验认识的基础上,综合考虑矿场典型井网模式、水淹厚度、采出程度和含水率等因素,建立矿场级别下极限驱油效率动态反演数学模型,定量计算典型井网模式极限驱油效率。研究结果表明:1)原油黏度不同,驱油效率有差异,原油黏度为50 mPa·s时,驱油效率可达68%,原油黏度为300 mPa·s时,驱油效率可达62%;2)井网模式不同,驱油效率变化规律差异较大,结合SZ油田开发实际,定向井网极限驱油效率可达48%,水平井-定向井联合井网驱油效率可达61%~68%。SZ油田驱油效率仍有大幅提高空间,后续可通过调整井网进一步提高驱油效率。该研究成果考虑黏度差异的影响,定量评价高含水期油田井网调整对提高驱油效率的影响,为SZ油田潜力评价提供了指导,同时也为其他相同开发阶段油田提供借鉴。

基于模拟-优化的河道水流模型参数动态反演研究

为了探讨河道水流模拟糙率参数反问题求解的新方法,引入改进狼群算法,采用该算法对4个非线性测试函数进行仿真计算,结果表明,此算法在搜索效率和求解精度方面均优于基本狼群算法和混合加速遗传算法。在此基础上,从对水流运动非线性系统实现控制的角度出发,在时段尺度上将改进狼群算法与河道水流模拟进行耦合,给出了反演算法设计及求解步骤,实现了河道水流计算与糙率反演识别的动态联解。长江清溪场至万县段洪水演进计算表明,糙率变化符合长江涨落水期随水位变化的客观规律,反演计算与实测水位拟合精度较已有研究得到进一步提升,验证了改进狼群算法反演糙率参数的可行性和有效性。

基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度动态反演方法

绕组热点温度是影响油浸式电力变压器绝缘老化程度的重要因素之一。已有的变压器热点温度计算方法主要包括经验热模型、热路等值模型、人工智能算法等,这些方法在计算准确性和实际应用方面各有不足。基于此,提出了基于多物理场仿真和神经网络算法相结合的油浸式变压器热点温度反演方法。借助多物理场仿真技术实现变压器的高精度模拟,以获取多种环境温度和负载升降变化运行断面下的可信样本,并提取环境温度、顶层油温、负载系数等特征参量作为输入,采用反向传播神经网络建立变压器热点温度的反演模型。以100 kVA/10 kV变压器为例进行分析,结果表明该文提出的热点温度计算方法可以实现负载系数和环境温度变化过程中热点温度的动态反演,其动态反演曲线和实际测量曲线均方根误差为0.94℃,较现有的导则经验公式和热路模型有更高的计算精度。

大岗山地下厂房洞室群围岩力学参数的动态反演与开挖稳定性分析研究

岩体力学参数是影响地下工程围岩稳定的重要因素,随着地下洞室开挖进度的发展,岩体力学参数将产生明显变化。为实时反映开挖过程中围岩的力学参数变化,建立正交试验设计效应优化位移反分析法,应用该方法对大岗山水电站地下厂房洞群分步开挖过程中围岩的力学参数进行实时动态反演。利用动态反演的力学参数对各开挖层围岩进行稳定性分析,揭示出洞群开挖过程中围岩位移场、应力场和塑性区的变化规律,反演计算位移值与实测位移值吻合较好。根据分步开挖计算结果,提出地下厂房洞室群的加固处理建议,并及时反馈给设计单位,实时指导和优化工程的设计与施工。

等透射率冲击部件的动态反演综合

研究了应力波在冲击机械系统中的传播规律 ,提出了给定部件等透射率的部件综合方法。将给定部件离散成N个等时段 ,每段内的截面积一定 ,从而建立了描述应力波传播的矩阵方程。提出并讨论了部件特征矩阵和等透射率概念。借助反演技术 ,通过替代求解出所有与给定部件透射率相等的部件设计方案 ,并论证了当离散数为N时部件设计方案数目最多为 2 N 个 ,其中包括给定部件本身。

厦门海底隧道围岩稳定动态反演分析

位移反分析法作为联系理论与实际的桥梁,为工程决策、设计与施工提供了切实可行和有效的方法。为解决海底隧道勘察、设计与施工技术难题,减小设计与施工风险,通过对先行服务隧道建立动态反演预测模型,及时对主隧道前方地质情况进行超前预报,并对围岩稳定性进行准确判断,根据反馈信息,对主洞前方设计与施工方案进行科学合理地组织,必要情况下须对原设计的隧道支护参数与施工方法作调整和修正,做到动态信息化设计与施工,确保海底隧道顺利穿越。

深基坑工程施工过程动态反演与变形预测的半解析分析

基于深基坑施工的特点,由半解析层单元建立了施工过程的动态反演和变形动态数值模拟分析方法,据此给出了各土层动态弹性模量的反演值。利用这些参数的反演值预测了各施工阶段的土层和支护结构的变形,预测值与实测结果具有良好的一致性。

致密油藏注气后储层渗流特征参数动态反演方法

致密油藏在气驱开发过程中,通常由于气窜导致开发效果变差甚至停产。针对致密储层注气后储层渗流特征参数尚无成熟的理论求解方法的问题,从渗流力学原理出发,利用Stone模型建立油、气、水三相饱和度与相对渗透率的表征函数。分析开发动态参数和储层渗流特征参数与相对渗透率的函数关系,建立饱和度-含水率-气油比关系图版。借助该图版,实现由开发动态参数反演出储层渗流特征参数的目的。开发动态参数包括含水率和气油比;储层渗流特征参数包括地下混合液流度、储层平均渗透率和气窜通道平均渗透率等。应用该方法对实际气窜井组进行储层渗流特征参数动态反演,结果表明:反演结果与实际单井气窜特征和生产动态变化特征吻合;气窜井生产期间内的储层平均渗透率远小于未气窜井;气窜程度越高,则气窜通道平均渗透率越大,所处层位存在明显裂缝或窜流通道。

三维动态反演人物模型构建与数据载入研究

研究案件过程动态反演所需人物模型的文件类型结构,根据模型的特点,构建案件反演所需的人物骨骼模型,设置作案过程中人物常用动作,将模型载入到基于OpenGL的三维案件场景中,实现了人物模型骨骼架构的动态显示。仿真结果表明,本方法能够满足案件场景重建中关于动态反演人物模型的需求,对实现案件场景动态反演具有重要意义。

大岗山电站地下厂房围岩开挖损伤动态反演分析

针对大岗山水电站地下厂房开挖施工过程,采用正交设计、最小二乘支持向量机(LSSVM)与粒子群(PSO)优化算法建立了考虑围岩开挖损伤效应的动态反演分析方法。首先采用高精密度的滑动测微计对地下厂房围岩施工期深部变形进行长期稳定的现场监测,获得大量的监测数据;再以围岩力学参数为基本变量,借助于正交设计方法设计一定数量的有限元计算方案,获得各种方案下与监测点相对应的有限元计算位移;最后利用智能算法进行围岩力学参数识别,结合施工进度,统计每一期地下厂房围岩力学参数反演结果,研究围岩参数的动态反演规律。

城镇化平原河网水动力参数动态反演

随着中国平原河网地区城镇化建设的不断推进,洪水实时模拟和预测预警成为了城镇地区雨洪管理的主要研究内容和重要技术支撑,其中水动力参数动态反演是洪水实时模拟和预测预警的难点之一。作者利用糙率先验知识,探索了城镇化平原区河网水动力模型重要参数糙率的动态反演技术。首先,基于糙率空间变化的连续性和缓变性,提出了以糙率空间分布平滑性作为先验知识,建立了表征糙率空间变化的平滑度矩阵。然后,将糙率空间分布平滑性作为软约束条件,并结合适用于非线性动态系统实时校正的扩展卡尔曼滤波算法,建立了一个稳健的城镇化平原河网糙率参数动态反演模型,从而进行河网水动力模型重要参数糙率的动态反演。通过一个四级河道组成的河网的应用分析,系统检验了糙率空间分布平滑度权重系数、糙率初始估值和测站个数对河道糙率动态反演效果的影响。结果表明:1)通过调整糙率空间分布平滑度权重系数,可以有效控制糙率动态反演的稳定性和空间反演特性;2)靠近监测点的河道糙率反演值趋于真实值,远离监测点的河道糙率反演值趋于空间分布平滑;3)靠近监测点的河道糙率反演值受初始估值影响较小,远离监测点的河道糙率反演值受初始估值影响较大;4)糙率初始估值越精确,监测点个数越多,则动态反演开始阶段的波动调整幅度越小,糙率系统误差越小,反演效果越好。所提出的模型综合了河道糙率先验知识和糙率反演的特征,可有效用于城镇化平原河网糙率参数的动态反演。

基于声发射的岩石破裂应力场动态反演

为获取岩石在破裂过程中的动态应力场,首先进行室内物理试验获取声发射数据,在此基础上基于能量耗散原理,利用实测声发射信息建立起岩石细观损伤表征方程,并通过FLAC^(3D)内嵌FISH语言进行二次开发,自动搜索声发射损伤影响范围内岩石单元并对其力学参数进行弱化,计算得到较为真实的岩石破裂动态应力场。结果表明,计算得到的岩石破裂应力场与实测结果有良好的对应关系,验证了岩石细观损伤表征方法的合理性。同时,获得的岩石动态破裂应力场不仅可以从岩石力学的角度解释破坏产生的原因,也对预测岩石下一步破坏具有指导意义。但这种方法仍具有一定的局限性,需要进一步的探索研究。

动态反演方法进行路面结构性能衰减分析的可行性

为对沥青路面结构性能衰减演化分析提供参考,以不同基层类型的沥青路面结构作为研究对象,分析动态反演方法在路面结构性能衰减研究中的可行性.首先,收集了实验路段2010年和2015年的实测弯沉数据,采用动态和静态方法进行路面力学参数反演,分析反演结果在服役期的变化趋势.其中,动态方法采用谱单元法进行沥青路面动态黏弹分析,以弯沉时程曲线构造力学参数优化目标函数,得到沥青层的复数模量和其他结构层的弹性模量.静态方法以层状弹性理论作为正分析方法,以弯沉盆进行反演得到各结构层的弹性模量.继而采用动态反演力学参数进行移动荷载作用下的路面分析,计算了基层层底和沥青层层中的应力、应变等力学响应,分析了力学响应随服役时间的变化.结果表明:静态反演结果表现出较大的波动性,2015年的静态反演结果甚至大于2010年的结果;动态反演结果比静态反演结果更加稳定,参数变化趋势可以客观描述路面结构性能的衰减,而且与基于动态反演参数的路面力学响应变化趋势具有合理的一致性.动态反演方法可以充分利用实测弯沉信息,有效避免模量窜层引起的静态反演结果误差,为路面结构性能衰减演化分析提供了便利和途径.

大型地下洞室群施工期围岩力学参数多维动态反演及应用

岩体力学参数是影响地下洞室围岩稳定性的重要因素,随着地下洞室开挖对围岩的扰动,岩体的力学参数将发生一定程度的劣化。根据水利水电工程地下厂房三大洞室群施工分期开挖支护进度情况、岩体卸荷松弛程度及地质编录信息,进行均匀设计和优化算法融合,提出了一种地下洞室开挖过程中围岩力学参数多维动态反演方法,并以某水电站工程为例,对其地下厂房洞室群施工期围岩力学参数进行分阶段、分部位、分期次、分区域进行多维实时反演,结果表明:反演参数的计算位移值与监测实测值吻合,验证了其合理性,可为地下洞室支护方案优化提供依据。

机场刚性道面结构材料参数的动态反演研究

以运动荷载下粘弹性地基上矩形板系统为基础,考虑板间接缝传力的边界条件,利用变分法、贝蒂功互等功定理等数学方法求解运动荷载作用下的道面板的弯沉解析解.以实测动弯沉和理论计算动弯沉为基础,应用非线性最小二乘原理和奇异值分解技术建立刚性道面结构参数的动态反演方法.通过工程实例验证本文理论,可为机场道面的无损检测和承载力评价提供理论依据.

基于水岩耦合的面板堆石坝参数动态反演

针对面板堆石坝有限元模型参数的反演方法中存在的问题,特别是模型参数与实际工程条件的差异,基于混沌-粒子群算法,考虑蓄水后坝体受到的渗流及水岩耦合作用,构建面板堆石坝参数动态反演分析方法。根据面板堆石坝的实际工程特点,改进粒子群优化算法,将混沌融入到粒子运动过程中,使粒子群在混沌与稳定之间交替运动。基于大样本实测数据,借助Matlab软件工具箱编制了相应的程序,利用混沌粒子群算法进行参数动态反演分析。研究成果可以更好的为面板堆石坝的稳定性分析提供良好的参考依据,具有十分重要的应用价值。

应力敏感性致密气藏压裂井动态反演新方法

针对致密砂岩气藏的储层特征及渗流机理,建立并求解了考虑储层应力敏感性和裂缝导流能力的致密砂岩气藏压裂井不稳定渗流数学模型,进一步开发出应力敏感性致密砂岩气藏压裂井产能递减典型曲线图版,利用图版拟合可以求取致密砂岩气藏应力敏感储层参数及压裂工艺参数,形成一套快速有效的致密砂岩气藏压裂井动态反演技术及动态产能确定方法。通过苏里格气藏压裂井实例分析,验证了该应力敏感性致密砂岩气藏压裂井动态反演技术方法的可靠性,有助于致密砂岩气藏的高效开发。

沥青路面动态黏弹反演研究

对沥青路面结构进行动态黏弹反演,正向分析采用谱单元法,采用典型路面结构分析验证了谱单元法动态黏弹分析的正确性;采用实测和计算得到的路表弯沉整体时程曲线的均方误差作为反演误差控制方程,以序列二次规划算法作为优化算法,对路面结构层力学参数进行优化。对半刚性基层和复合式基层两种沥青路面结构动态进行黏弹反演,结果表明:利用谱单元法对沥青路面进行动态黏弹响应分析,可以极大地提高计算效率,动态反演可充分利用弯沉时程曲线的数据信息,反演得到的动态模量、相位角数主曲线组成完整的黏弹力学参数,可以更全面地描述沥青层的力学特性以及荷载作用频率和温度场的影响。动态黏弹反演方法可以弥补传统反演结果无法得到的力学参数主曲线的缺陷,为沥青路面分析及质量评定提供了有效的方法。

海域水质模型参数动态反演方法研究初探

海域水质模型长周期数值模拟中,模型参数全时段统一赋值的方法忽略了参数随时间动态变化的物理特性,降低了模型的可靠性,增加了海域水质模型验证工作的难度。本文建立了将数据驱动模型和水质模型有机结合的参数动态反演的新方法：以水质模型多参数设计工况的数值模拟,构建海域内部观测点污染物浓度响应解集,并将解集划分为若干时段;应用基于人工神经网络的数据驱动模型归纳建立观测点每一时段内污染物浓度同多个模型参数之间的非线性关系;将实测资料带入关系中,进行模型参数随时间变化的动态反演。以渤海海域水质模型为例,采用＂孪生＂实验验证参数动态反演新方法的可行性,结果表明该方法是有效的,能够保证模拟周期内较高的数值精度,提高了模型的准确性。