基于分区建模的复杂山地风电功率预测

受地表粗糙度、复杂地形等因素的影响,对山地风电场整体风电功率进行预测存在较大困难。为解决此问题,提出利用K-means聚类算法对风电机组进行分区建模,根据风电机组的预测精度以及风电机组与子区域的相关系数,选择每个子区域内的参考风电机组。采用BP神经网络分位数回归模型对参考风电机组的风电功率进行预测。基于参考风电机组的预测结果,利用核密度估计(KDE)和稀疏贝叶斯学习(SBL)形成的组合预测模型对子区域的风电功率进行预测,将子区域的预测结果相加即可得到整体区域功率预测结果。实验结果表明采用分区建模的方法可有效提升复杂山地风电场功率预测的准确性。

防松帽搭接焊缝力学性能及分区建模方法

为了建立精细有限元模型,提高焊缝疲劳寿命仿真预测精度,需准确获取焊缝区的组织及材料力学性能分布.通过金相试验得到了焊缝区域组织分布,结合硬度试验和经验公式获取了焊缝微小区域组织应力-应变曲线参数.根据试验结果分析提出一种焊缝分区建模方法,并利用准静态拉伸试验验证了该方法的正确性,为进一步分析焊缝区域失效机制以及预测疲劳寿命奠定了基础.

多物源储层分区耦合建模方法及应用

利用传统分区岩相建模方法模拟多个物源方向的储层空间分布时,模拟的砂体在分区边界处多呈突变接触,不符合地质认识。为此,提出了一种多物源储层分区耦合建模方法。首先根据不同物源影响范围将研究区划分为若干区块,然后按一定顺序依次模拟。提取先模拟分区边界上的模拟结果作为相邻后续模拟区块的条件数据,并结合后续模拟区块中的井点数据进行模拟计算,保证了分区边界上模拟砂体的连续性。最终得到整个研究区的砂体模型,模拟的砂体在各个分区边界处均连续分布。以东营凹陷盐家油田盐935-936区块沙四段上亚段为例进行了应用研究,并与传统的分区岩相建模和基于局部变化变差函数建模方法进行对比,结果表明,该分区耦合建模方法可以更真实地构建研究区的三维地质模型,解决了传统分区岩相建模方法存在的各区块边界处砂体突变的问题,提高了建模质量。

基于物联网监测的供水管网分区建模技术研究

供水管网水力模型已经成为供水企业科学化管理不可缺少的工具,常规的模型建设思路都是针对整个供水管网系统进行建立,建模过程繁琐、周期长、更新维护困难,在实际运用中效果并不理想。结合日趋完善的物联网技术,提出了基于物联网监测的城市供水系统分区建模技术,并以实际供水企业的城区供水管网为研究对象,系统地阐述了供水管网“分区建模”的设计理念与实施方法,然后建立管网水力模型,不仅保证模型的精度,也提升了模型后期更新维护的效率。基于物联网监测的“分区建模”方法已应用于北方某水司管网日常调度和管理中,并取得了良好的效果,可为其他城市供水管网系统模型建立和管理提供技术借鉴。

基于物联网监测的供水管网分区建模技术探究

为保证建模管理技术在供水实际工程中发挥应有的效果,物联网技术于现阶段建模工程的联合使用势在必行。文章总结了基于物联网监测的供水管网分区建模技术的基本情况、应用原理、技术路线,并且结合实际案例进行分析,得出分区建模的全新设计思路与应用办法。该方案在具体供水管网监测管理工作中,不但能够大幅提升模型运用的精确度,同时还可以在相当程度上提升监测模型后续运营维护的升级效果表现,给予目标监测对象兼具时效性和必要性的支撑,能够为供水工程施工建设提供可参考思路和意见。

基于多面函数的局域地磁场建模方法研究

基于多面函数,研究了局域海洋地磁场建模的理论和方法,并对建模中数据质量的控制问题、适用于地磁场建模的核函数的选择问题、平滑因子的选择以及建模数据的选择等关键问题进行了研究,并根据地磁数据变化剧烈的特点和多面函数的特性,提出了分区建模的设想。将该方法与传统的Taylor多项式、Legendre多项式和曲面函数建模方法进行了比较,表明该方法具有较高的精度和可靠性。

局域海洋地磁场矩谐分析建模方法研究

为了用位理论对局域地磁场模型进行分析,对地磁数据的质量控制、数据的代表性、模型截止阶数的选择以及边界效应的影响等建模中的关键问题进行了研究,给出了分区建模的思想,并应用于某海域的地磁场建模中。矩谐分析方法与球冠谐和分析方法以及多项式拟合方法的比较结果证明,该方法在构建局域地磁场模型中具有较高的精度。

江苏镇江城市三维地质结构模型的建立及其地质意义

随着镇江城市建设发展对地下空间的开发和利用,以及对城市地质环境及其地壳稳定性的需求,城市地质调查兴起。本文根据城市地质调查成果,即第四系松散沉积层各时代岩相分区、钻孔分层信息等资料,首次采用分区建模方法,构建了第四纪三维地质结构模型;根据基岩岩相分布、主干隐伏断裂,构建了基岩三维地质结构模型。三维地质结构模型揭示了地层的沉积历史,展示了地层的纵横向分布、沉积环境在三维空间的相变关系、以及断裂对地壳稳定性的影响,可为城市建设提供重要支持。

基于实测轮廓线的岔道口三维实体建模方法

在数字矿山系统中,为使错综复杂的地下巷道重建效果能达到矿山的验收标准,根据实测巷道交岔口轮廓线,采用分区(分块)建模思想,提出一种基于实测轮廓线的岔道口三维实体建模方法。将实测的岔道口轮廓数据按其特点分为顶底板和侧面轮廓线点集,采用凸包算法构造顶底板的简单多边形,并对其进行三角化。根据顶底板多边形顶点的先后顺序关系,建立侧面轮廓线的相邻关系,并采用连线框算法对相邻轮廓线进行三角化。实验结果表明,该方法简单有效,可解决任意断面形状、多个岔道口的建模问题,并且已经应用于DIMINE软件的测量插件中,效果良好。

基于实测腰线数据的地下连通巷道精细建模方法

为充分利用实测腰线数据达到重构的巷道表面光滑、精细的目标,采用分区建模的方法,提出了一种基于实测腰线数据的地下巷道精细化重构算法:将实测的腰线根据底板中心线调整高程,得到巷道的底板边界线;基于顶板中心线,建立结点-路径网络拓扑关系图,同时提取该网络图中的连通路径,在路径和底板边界线间,分区构造局部断面轮廓线;提取相邻轮廓线间的空间网格,并对该空间网格进行曲面三角化;将巷道底板边界线分解为多个单调多边形后进行三角化;合并所有局部网格模型,生成内部连通的实体。应用实例表明:该算法可实现断面形状多样、拓扑关系复杂的地下连通巷道的三维模型重构实体,能较好地满足工程验收和采矿设计的需要。

基于非线性虚拟材料栓接结合部动力学建模方法

为仿真栓接结合部非线性动力学特性,提出一种基于非线性横观各向同性虚拟材料的栓接结合部动力学建模方法.基于有限单元法,利用8节点实体单元构建被连接件及用来等效栓接结合部的横观各向同性虚拟材料层,虚拟材料层与被连接件固接.采用非线性虚拟材料等效栓接结合部,以模拟含栓接结合部结构在不同幅值的外简谐激振下所体现出的非线性刚度特性.为提高非线性模型计算精度,将非线性横观各向同性虚拟材料层进行分区处理,每个区域虚拟材料参数分别由该区域虚拟材料的形变确定.最后,对模型进行局部降维,在时域下求解模型的幅频响应,通过对比仿真计算结果和试验结果,验证所提出建模方法的可行性与有效性.

用电子版传统地质报告构建煤炭勘探区三维地质模型方法与软件研究

本文探讨将电子版的传统地质报告转化为三维地质模型的技术方法。首先分析了传统地质报告中可用于三维地质建模的主要数据源,认为煤层底板等高线图和勘探线剖面图是两种主要的数据源;然后分析了由电子版的传统地质报告构建三维地质模型的技术关键是由煤层底板等高线构建煤层底板曲面的不规则三角网、断层曲面的三角网和将二维剖面转化为三维剖面。讨论了三维建模前的数据预处理:将打断的等高线接起来;仔细处理等高线与断面交线相遇时的“未及”与“过伸”;为等高线赋高程;用等高线为断面交线赋高程。提出了半自动分区构建被断层切断的煤层底板曲面的方法。给出了断层曲面的两种构建方法:相邻煤层底板等高线图的断面交线相连;相邻剖面图上断面交线相连。讨论了煤、岩层体的构建方法中煤层顶板曲面和侧环面的构建。指出了今后煤田勘探队在编制地质报告的图件中应该注意的几个问题。

基于MapGIS-K9软件的城市三维地质建模方法探讨——以武汉市为例

随着我国城市化的快速发展,城市地上地下一体化规划和建设的需求逐渐增大,城市三维地质建模的作用日益重要。以武汉市为例,针对该城市地质条件复杂的情况,运用一种分区交互式建模方法。该方法通过地层剖面数据与水平方向的中断面或地质图所形成的网格作为最小单位,结合断层等特殊地质情况,手动构建地质体,并最终完成整个区域的三维地质模型建立。论文罗列了在模型建立过程中出现的问题,并给出了具体建议。所建三维地质模型已通过野外验证,表明本方法能够很好地应用于城市三维地质建模。

基于MapGis K10平台的张家界市中心城区三维地质模型建立

张家界地貌以山地丘陵为主,地质条件复杂,地质资料稀缺,存在发生地质灾害的隐患。摸清本区的地质构造,建立张家界中心城区三维地质模型,能够为中心城区深部地质特征研究提供参考依据。本论文以湖南省财政项目—《张家界城市地质环境综合调查评价》成果为依托,全面收集工作区内的基岩地质图件、第四系地质图件、钻孔数据等资料,对中心城区地质环境条件进行系统分析研究,基于mapgis k10平台的三维地质建模功能,建立张家界中心城区81.74km2的三维地质模型。

NDVI相似性分区下天山地区草地总产草量遥感估算

山区草地总产草量遥感估算是定量评价区域牧业生产力的有效手段。常规总产草量地面观测数据准确性较高,但无法覆盖整个天山山区,且耗时耗力。针对此问题,以新疆天山山区为研究区,选取MODIS/MOD13Q1 250m植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)产品数据,以县(市)为单元,基于巴氏距离定量评价研究区植被指数分布区域相似性以得到有效遥感建模分区,在此分区基础上,结合草地总产草量实测数据,建立研究区植被指数-草地总产草量遥感估算模型。结果显示,1)基于各县(市)2009-2015年7月底至8月初植被生长期多年NDVI均值直方图计算巴氏距离,以巴氏距离d>0.5为阈值,研究区被划分为7个遥感建模区;2)各分区内NDVI-草地总产草量数据拟合方程形式不同,有线性、指数、幂指数和多项式回归方程几种形式。总体来看,各分区NDVI-草地总产草量拟合相关系数在0.784~0.836。交叉检验除天山北坡西段-伊犁河谷草原畜牧业区RMSE值在2 951kg·hm-2外,其他分区RMSE值均在266~928kg·hm-2,原因在于伊犁河谷草原畜牧业区实测草地总产量在10 000~30 000kg·hm-2的样点居多,区域草地总产量较其他区域多。

基于机器学习的格点气温预报订正方法

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0~72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。

城市干线短交织区元胞自动机多级换道决策模型

为探索城市干线短交织区交通运行特性,基于高精度车辆轨迹数据,提出细化元胞尺寸与步长的交织区元胞自动机多级换道决策模型.划分上下游、交织影响区等多个分区,独立设置变量与规则进行建模;考虑车辆换道速度差、间距及换道安全风险,建立上下游换道模型,交织影响区多级换道决策模型;对未分区换道模型(I),分区STCA换道模型(II),分区多路合流换道模型(III),本文模型(IV)进行仿真验证.与实测数据相比,本文模型平均车道流量误差仅为1.64%.模型I^IV在交织影响区的平均速度误差分别为98.35%、23.77%、16.46%、7.45%,换道次数误差分别为33.34%、97.75%、62.97%、11.85%.结果表明,本文模型能有效模拟短交织区复杂的换道行为及交通流特性.

并行随机抽样贪心算法分区的MapReduce负载均衡研究

针对传统MapReduce环境下Hash分区处理偏差数据时存在效率低下负载不均衡问题,采用两阶段分区,即基于并行相似随机抽样贪心算法分区。该抽样是基于Hadoop随机抽样在给定样本比率或特定置信度下的误差范围内快速且低错误率的预测key分布结果。优点在于利用MapReduce框架的并行性减少抽样开销成本,并采用一种评估模型来确定合适的抽样率,达到减少抽样开销成本和提高抽样准确性的目的。结合贪心算法分区代替Hadoop平台默认的Hash分区算法来划分中间数据,实现MapReduce负载均衡。Matlab实验仿真结果表明,并行随机抽样贪心算法分区无论从负载均衡还是执行时间上都优于原生Hadoop中Hash分区算法。

风电功率预测的新兴技术与发展趋势综述

介绍了风电功率预测技术的新兴技术与发展趋势,分析了分区建模、Koopman算子深度神经网络、DBN与多元线性回归结合等方法;探讨了未来研究的方向,强调了对算法的改进和多领域应用的重要性。

基于森林资源连续清查样地数据的林分林木生长模型研制

以广西森林资源连续清查固定样地的复测样木和样地数据为原始数据,对马尾松、杉木、阔叶树单木和林分生长率模型进行拟合。建立单木生长率模型,预估样地中采伐木生长量,求算其自然状态下未经采伐的样地林分生长量,以此为基础拟合林分生长率模型,初步选出3个较优模型,通过拟合与优化以及精度检验,最终选出最佳模型。在全区样本建模基础上,针对马尾松和杉木不同区域生长差异性,按一元立木材积模型适用区域同步进行分区组织样本建模,结果表明分区建模精度均高于全区样本拟合精度,其能更好地表达林分生长状况。