基于投影寻踪模型的特高含水油藏剩余油可采潜力评价方法

影响特高含水油藏剩余油可采潜力的因素极其复杂,且各因素的影响程度差异明显,常规方法多以剩余油饱和度或剩余油储量丰度等单一指标评价剩余油潜力,难以有效指导特高含水油藏剩余油挖潜。在充分考虑特高含水油藏剩余油可采潜力影响因素的基础上,综合表征储层非均质性、剩余油可采储量规模、水淹状况以及油水分流能力的差异,构建了特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价指标体系,并考虑不同指标对剩余油可采潜力控制程度的差异,将加速遗传算法与投影寻踪模型相结合来确定各评价指标的客观权重,从而构建了剩余油可采潜力指数,形成特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价新方法。以渤海Q油田南区主力产层NmIL砂体为例,开展特高含水油藏剩余油可采潜力量化评价,结果表明,新方法可综合表征不同区域位置的储层物性、可采储量丰度和油水分流能力对剩余油可采潜力的影响,实现了主力产层NmIL砂体剩余油可采潜力分布的差异化定量评价,优势可采潜力区域刻画明显,将其作为NmIL砂体下一步井网加密调整潜力区域,以精准指导加密水平井的部署,为特高含水油藏剩余油挖潜提供了一种全新的分析方法与思路。

基于投影寻踪回归方法的微压过滤冲洗池水头损失与过滤效率预测模型

以微压过滤冲洗池的水头损失与过滤效率为考核指标,考虑进水流量、矿化度、含沙量与滤网孔径4个因素进行正交试验设计,采用投影寻踪回归方法PPR分析各个因素对考核指标的影响权重,选取20组试验数据建立含沙微咸水条件下微压过滤冲洗池水头损失和过滤效率的预测模型,探究了含沙微咸水对微压过滤冲洗池的水头损失和过滤效率的影响。研究结果表明,影响微压过滤冲洗池水头损失的因素由大到小依次为进水流量、含沙量、矿化度、滤网孔径;影响过滤效率的因素由大到小依次为含沙量、进水流量、矿化度、滤网孔径;构建的PPR预测模型的预测精度整体合格率达100%;当进水流量为6~7 m^(3)/h、含沙量为0.5~1.0 g/L、矿化度为0~2.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.180 mm时,水头损失存在最小值;当进水流量为9~10 m^(3)/h、含沙量为1.75~2.00 g/L、矿化度为0~3.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.150 mm时,过滤效率存在最大值。物理模型的试验结果可为微压过滤冲洗池的实际应用提供研究基础。

基于投影寻踪模型的水-能源-粮食-人口系统安全评价

河北省作为京津冀城市圈中不可或缺的一部分,其水、能源、粮食、人口等资源安全稳定对于整个区域经济和社会的发展尤为重要。为了深入了解河北省水-能源-粮食-人口系统的安全状况,将人口因素纳入水-能源-粮食系统进行分析,构建水-能源-粮食-人口系统的安全评价指标体系,运用基于麻雀算法改进的投影寻踪模型对河北省2010—2019年水-能源-粮食-人口系统安全进行时空演变综合评价。结果表明:在研究期,河北省水-能源-粮食-人口系统安全等级逐渐升高,各市的水-能源-粮食-人口系统安全差异性降低;河北省各市水-能源-粮食-人口系统安全等级值在1.32~3.95之间,说明该系统安全处于不安全、亚安全、安全3个等级。建议河北省根据自身资源优势,合理分配资源,实现水、能源、粮食和人口的协调发展。

基于蜣螂算法优化的投影寻踪生态环境评价方法构建

矿山开采会破坏和占用大量土地资源,对生态环境造成持久的负面影响,因此评价矿区生态环境质量变化迫在眉睫。为了准确监测矿区生态环境质量,以陕煤集团张家峁矿区2000—2023年24期逐年的Landsat影像为基础数据,通过计算绿度(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、湿度(Humidity Index,WET)、热度(Land Surface Temperature,LST)、干度(Normalized Differential Build-up and bare Soil Index,NDBSI)4项生态指标,并采用基于果蝇优化算法的投影寻踪(Fruit Fly Optimization Algorithm-Projection Pursuit Clustering,FOA–PPC)、基于粒子群优化算法的投影寻踪(Particle Swarm Optimization-Projection Pursuit Clustering,PSO–PPC)、基于灰狼优化算法的投影寻踪(Grey Wolf Optimizer-Projection Pursuit Clustering,GWO–PPC)和基于蜣螂优化算法的投影寻踪(Dung Beetle Optimizer-Projection Pursuit Clustering,DBO–PPC)4种群智能优化算法构建矿区生态环境质量评价方法,并利用平均相关度进行精度验证。结果表明:①DBO–PPC模型的平均相关度和类内聚集度均高于PSO–PPC模型、FOA–PPC模型和GWO–PPC模型,且与EI指数更接近,表明DBO–PPC能更好的评估研究区生态环境;②基于DBO–PPC模型的张家峁矿区2000—2023年生态环境质量均值为0.4,生态环境质量以差和较差等级为主,面积占比约55.94%,空间上呈西部差东部好,常家沟水库的生态环境在研究期内表现为优等级,矿区东北部和中部区域的生态环境较好,植被覆盖较多;③矿区发生沉陷面积占比为81.28%,沉陷最大值达−0.15 m;采区发生沉陷现象面积占比明显高于矿区,占采区面积的89.56%,生态环境质量以−0.0004的速率下降,表明采矿活动使得研究区的地表发生了沉陷,进而影响到生态环境。综上所述DBO–PPC模型在监测评价矿区生态环境质量方面具有较强的合理性,从而为矿区生态环境可持续发展提供技术手段。

巷道通风摩擦阻力系数遗传投影寻踪回归预测

为满足智能通风准确获得巷道摩擦风阻的需求,基于遗传算法的投影寻踪回归预测方法预测矿井通风摩擦阻力系数。研究空气密度变化和巷道有无支护两种类型时模型预测的准确性。利用通风摩擦阻力系数影响因素进行训练,对不同支护类型巷道采集学习样本建立模型,使用部分样本进行验证。将模型预测结果与主成分分析预测和BP神经网络预测结果进行比较。对不同支护类型巷道进行了预测,最大误差为1.76%,平均误差为1.07%;仅对圆木支护进行了分析,最大误差为1.73%,平均误差为0.79%;对不同密度无支护巷道预测表明,平均误差为-0.99%,最大误差为-1.01%,风流密度对模型预测结果的准确性基本没有影响。无论是风流密度还是支护形式,该方法预测精度均优于主成分分析和BP神经网络。

基于改进投影寻踪方法的水资源承载力研究

为了解决水资源承载力分类评价的高维和非线性问题,提升水资源承载力分类评价模型的精确性,提出改进的投影寻踪方法——基于最大信息熵原理的投影寻踪分类模型。对该模型中的密度窗宽R进行改进,推导得出密度窗宽的合理取值,并将该模型应用于济宁市2010—2018年水资源承载力状态评价;建立灰色GM(1,1)模型,对济宁市2019—2025年水资源承载力状态进行预测,预测结果符合实际情况。研究表明:济宁市2010—2017年水资源承载力评价等级为Ⅲ级,2018年水资源承载力评价等级为Ⅱ级;预测济宁市2019—2025年水资源承载力状态为Ⅱ级,水资源承载力状态总体保持良好态势。通过分析各评价指标对水资源承载力的影响程度,对提升该市水资源承载力提出相关建议。

投影寻踪模型在偏氟乙烯储罐单元火灾爆炸指数评价中的应用

采用道化学公司的火灾爆炸指数法对偏氟乙烯(VDF)储罐单元进行危险分析与评价,定量得出采取安全补偿措施前后的单元火灾、爆炸危险指数,结果显示,采取安全补偿措施前单元的危险等级为Ⅴ级,采取安全补偿措施后单元的危险等级降为Ⅱ级。根据道化学的安全补偿指标体系,建立了基于遗传算法的投影寻踪评价模型,包括工艺、物质隔离和火灾控制3个维度,共24个评价指标,并制定了相应的评价标准。研究结果表明:计算机控制、其他工艺过程风险分析、标准操作程序(SOP)等几项指标对目标层的影响较大并依据评价结果提出了几项提升单元安全水平的建议措施。

基于加速分层遗传算法-投影寻踪模型的三峡水质评价

针对基于遗传算法的投影寻踪模型的不足,提出了基于加速分层遗传算法的投影寻踪模型,提高了全局搜索能力和收敛速度。并将其应用于长江流域水体水质的评价中。利用长江三峡库区8个断面的水质指标监测数据,建立基于加速分层遗传算法的投影寻踪模型,对各断面水质展开评价。结果显示:该段流域内水体质量整体良好,水质等级主要分布在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类等级中。该模型能够合理的评价水质等级,值得广泛推广应用。

基于H-OWA算子和投影寻踪的地铁站水灾安全韧性评估

为提升地铁运营系统的可靠性,基于韧性理论,从抵抗能力、适应能力和恢复能力3个方面,提出包含20个韧性指标的地铁站水灾安全韧性指标体系;采用H-OWA算子修正层次分析法(AHP)的主观误差,再结合投影寻踪模型(PPM),确定韧性指标体系综合权重;应用疏散模拟软件Massmotion获取地铁站应急疏散时间作为指标数据,并基于模糊综合评价(FCE)建立地铁站水灾安全韧性评估模型,以郑州紫荆山地铁站为例进行模型应用。研究结果表明:该安全韧性评估模型通过获取与处理目标地铁站指标数据,可确定地铁站水灾安全韧性等级;实例紫荆山地铁站水灾安全韧性等级为较高韧性(Ⅳ),且评估结果与地铁站实际情况相符;出入口可防御水位标高指标对地铁站水灾安全韧性影响最大。

基于投影寻踪法的中国城市低碳发展水平评价

随着“碳达峰”和“碳中和”成为国家战略的重中之重,城市作为碳排放的主战场,如何提升我国城市低碳发展水平尤为关键。本文构建了以经济结构、能源结构、交通运输结构、生产方式、生活方式以及环境为一级指标的城市低碳发展水平指标体系,基于投影寻踪法评价2021年我国31个直辖市及省会城市低碳发展水平,结果发现:(1)低碳城市发展中经济结构影响最大,其次是城市环境和工业企业生产方式。(2)目前低碳城市发展水平可分为4个梯队,区域之间发展不平衡不充分,东部、中部、西部地区城市低碳城市发展水平呈“阶梯式”降低。(3)对分项指标数据进行因子聚类可将31个直辖市及省会城市的低碳发展类型分为经济主导型城市、生产主导型城市、环境主导型城市以及居民生活主导型城市等四类城市,并对不同类型城市群低碳发展提出针对性建议。

基于投影寻踪博弈论-云模型的滑坡风险评价

滑坡风险影响因素具有多属性、多层次且无法全部量化等特点,该文基于多源信息融合理论,结合实际的监测数据对滑坡风险易发性进行深入分析。首先,根据主要影响因素构建滑坡风险评价模型。利用层次分析法、改进CRITIC法对各项指标因子进行权重分析。针对区域性滑坡存在影响因素较少和样本数量较少等问题,引入灰色关联分析来对指标因子的权重进行优化。同时利用加速遗传投影寻踪模型来寻找出能够反映高维样本数据整体特征的最佳投影方向。通过博弈论对四组权重值进行组合赋权。最后将权重结果与云模型相结合实现对滑坡风险的综合评判。以昭平县作为研究对象,选取三个风险区域进行评价,评价结果与实际相吻合,说明该模型具有理论合理性和工程应用可行性,可为滑坡灾害的防治提供参考依据。

基于投影寻踪的面条品质感官评价数学模型的构建

针对面条品质感官评价常规过程中数据处理不够深入、评价结果不够清晰的问题,根据面条品质评价的行业标准,制定了面条品质感官评价等级表。运用投影寻踪等级评价模型(PPE),建立了面条品质感官评价的数学模型。该模型能够描述面条样本指标和等级之间的关系,具有精度高、灵敏性高、分辨率强、可重复性好等优点。根据15种市售面条样本的感官评价得分,应用面条品质感官评价的PPE模型,得到了各样本所属的等级。通过与感官评价总分的对比分析,两种方法均能反映实际情况,但采用PPE模型得到的面条等级更客观、更清晰,评价结果更易于解释,从而验证了模型的可行性和有效性,同时也说明了投影寻踪方法在面条品质评价领域的适用性,为面条品质等级评价提供了一种新的思路和方法。

NGO-GPR与投影寻踪联合驱动的大坝变形预测模型

建立准确可靠的变形预测模型对保证大坝安全运行至关重要,然而现有监控模型难以兼顾海量监测数据的多维度时空关联特性,不能有效反映大坝整体和区域性变形性态。为此,引入考虑测点综合距离的层次凝聚聚类和投影寻踪法,深入挖掘坝体位移场海量监测数据中的关联信息,得到反映分区多测点变形特征的融合变形序列;提出一种由北方苍鹰算法优化的高斯过程回归,以此建立分区多测点融合变形预测模型,并依据拉依达准则构建预测结果的置信区间。结合工程实例,探究了不同核函数对模型预测精度的影响;通过对比分析,验证了本文方法对比几种常规模型具有更高预测精度和适用性,且能对预测结果的可靠程度进行估计,对大坝变形性态的安全监测具有一定工程应用价值。

基于投影寻踪改进TOPSIS的地下水资源承载力评价方法

为科学合理地评价区域地下水资源承载状况,提出基于投影寻踪改进TOPSIS的地下水资源承载力评价方法。首先,确定11个区域地下水资源承载力评价指标,采用专家咨询和遗传层次分析法计算各评价指标权重;其次,确定各评价指标的5个评价等级标准;最后,构建基于投影寻踪改进TOPSIS的地下水资源承载力评价模型(GRCC-TPP)。将GRCC-TPP模型应用于2015年豫北地区5个地级市的地下水资源承载力评价,结果表明:焦作市的地下水资源承载状况最好,为Ⅱ级(基本可载);鹤壁市、新乡市、濮阳市的为Ⅲ级(临界超载);安阳市的最差,为Ⅳ级(超载)。该评价结果与豫北地区实际地下水资源承载状况基本一致,表明GRCC-TPP模型在区域地下水资源承载力定量评价方面有较好的适用性。

改进投影寻踪模型在黄河甘肃段流域水运污染评价中的应用

【目的】为辨析黄河流域存在的水运污染问题,科学评价流域水环境状况,【方法】以黄河流域甘肃段为研究背景,考虑到水运污染与各风险要素的非线性关系,采用能充分挖掘指标信息、处理多因素复杂非线性问题的投影寻踪IPP模型对水运污染展开评价。为保障权值最优,纳入自适应粒子群算法APSO优化权值,以此实现水运污染等级的聚类划分,引用单因素轮换OAT法对各指标进行敏感性分析。【结果】结果表明:各区域划分等级自西向东呈上升趋势,由Ⅱ级(一般严重)升至Ⅲ级(严重),评价结果与实际情况相符,验证了方法的可靠性,说明未来应着重加强对东部的管理。【结论】该评价指标体系能够从多方有效辨析黄河流域水运污染的主要问题,帮助完善黄河流域水运污染风险评价指标体系,研究成果能够为当前黄河流域水运建设规划提供参考。

基于投影寻踪聚类的甘肃省洪涝灾情评估

选取甘肃省1990-2020年洪涝灾害受灾人口、死亡人口、农业受灾面积、农业绝收面积和直接经济损失5个指标,并置于当年经济、人口环境下,运用投影寻踪法将甘肃省1990-2020年多维洪涝灾情统计指标投影为一维连续灾情特征值,再用K-menas聚类分析法将灾情特征值划分为4个等级。经实例分析,该方法计算结果与实际情况相符。

基于投影寻踪模型的屋顶绿化对城市热岛效应影响的模拟方法

屋顶绿化是缓解城市热岛效应及相关问题的有效技术手段之一,但如何定量分析评价缓解效果却是难点,因此需要探究一种可以模拟城市任意区域屋顶绿化对城市热岛效应影响的定量分析方法,为城市规划和热岛治理提供帮助。利用绿色屋顶实验数据和地面观测气象数据代入投影寻踪建模,构建了一种可以全天候模拟原屋面与绿化屋面温差的模型,通过验证实验对模型进行了模拟精度测试,并以南宁市热岛中心区域为例开展了屋顶绿化对城市热岛效应影响模拟。结果表明:基于投影寻踪模型的屋顶绿化对城市热岛效应的影响模拟方法可有效模拟出任意区域在开展屋顶绿化后,热岛效应的缓解情况;通过屋顶绿化,可减少研究区域40.1%的热岛面积,可显著改善该区域的热岛情况。

中部六省高质量发展水平测度及比较差异分析——基于投影寻踪模型的评价模型

高质量发展背景下,为了客观科学地评价中部六省的发展水平,建构区域高质量发展水平综合评价指标体系,其中包括经济指数、创新指数、协调指数、绿色指数、开放指数、共享指数在内的6个一级指标、13个二级指标、32个三级指标,运用投影寻踪模型对2006—2020年中部六省高质量发展水平进行综合评价与比较。结果显示:不论是高质量发展水平的总评分值还是一级指标评分值,六省之间均存在显著差异。基于以上讨论,最后提出相关建议:通过提升创新活力、增强区域协调、加大绿色发展、扩大开放、提升共享水平等提升高质量发展水平。

基于投影寻踪的城市内涝灾害韧性评估研究

全球气温变化导致与气候相关的城市自然灾害事件频发,严重影响到城市公共安全。目前针对城市内涝灾害韧性评价体系的构建多是从城市系统各个组成结构角度出发,且在评价模型构建方面均采用了主观性较强的评价方法。笔者从抵抗力、恢复力和适应力3个方面选取27个具体指标建立了城市内涝灾害韧性评价指标体系,基于投影寻踪模型构建了内涝灾害韧性评价模型,采用实码加速遗传算法进行优化求解;针对高维数据,此模型能直接从数据本身找出其结构和特征,避免了主观判断的局限性,使评价结果更加真实可靠;最后利用该模型对河南省18个地级市的城市内涝灾害韧性进行评估分析。研究结果表明:河南省18个地级市的城市内涝灾害韧性水平存在明显差异,郑州市的韧性评价值最高,其次是洛阳市和焦作市,濮阳市的韧性评价值最低;医疗条件、经济水平和基础设施建设对城市内涝灾害韧性水平影响较大。

基于区间投影寻踪的流域城市层初始水权配置方法研究

面向严控用水总量强度的要求,已有水权配置研究较少考虑不确定因素对配置指标及配置过程的影响,针对此问题,遵循“现状-公平-效率-可持续”原则,设计差别化配置指标体系,构建基于区间投影寻踪的流域城市层初始水权配置模型,以区间数表征配置结果,为初始水权配置提供更合理的决策范围。以太湖流域为例分析,结果表明各城市规划年水权配置结果相较于历史年用水比例具有较强的异质性,这说明配置过程既遵循现状用水习惯和城市发展差异,又能体现公平性和可持续性。该研究可为初始水权高效配置提供决策支持。