基于改进Shepard法的FLAC3D稳定性分析——以沱牌隧道为例

对于数值模拟而言,合理的力学参数初始化设置,对模拟结果具有较大的影响,甚至决定最终结果的判断,传统的岩土体力学参数初始化方法是基于有限点位的力学参数试验,以点带面,在数值模拟软件中按模型分组的方式进行赋值,这与实际情况有较大出入,基于此,本文以沱牌隧道为例,利用改进shepard法,通过大量纵波时差数据得到的岩石力学参数,快速插值到地质模型中,对沱牌隧道DK151+790~DK152+410段进行了开挖模拟计算,分析了围岩应力场、位移场及隧道下穿的遂徳高速地表沉降,结果表明隧道围岩与遂徳高速地表基本稳定,但不排除隧道围岩节理裂隙发育区域可能产生掉块和落石等局部破坏的现象.

重力场匹配导航的重力图生成技术

通过对当前用于海洋重力场格网插值的四种常用算法(距离倒数加权法、Kriging法、径向基函数法和改进的二次曲面Shepard方法)进行分析,以相对规则、不同密度的两组数据作为基准数据进行了插值比较。实验结果表明,基于改进的Shepard插值算法相对于其它三种算法具有速度快、精度高的优点,比较符合当前海洋重力数据获取的现状,是进行高精度重力图生成的有效方法。

高精度海洋重力异常格网插值技术研究

通过对当前常用的Kriging方法、改进的二次曲面Shepard方法(MQS)、径向基函数法(RBF)三种格网插值方法进行实验比较和分析,可以得出如下结论:MQS方法插值速度快,整体精度高;RBF插值内部区域精度很高,但是容易在边缘区域出现异常误差,而且计算速度较慢;而Kriging方法在速度上略高于RBF,但精度上要稍低于RBF和MQS。另外,基于插值误差与测区重力异常具有很强相关性的特点及RBF插值方法产生的误差特性,提出了利用光滑因子和边缘数据延拓分别对MQS和RBF方法进行改进的设想,并通过实验进行了验证。

基于支持向量机的散乱数据拟合

文章提出了一种有效的大规模散乱点拟合方法,它是采用最小均方支持向量机局部拟合对Shepard插值方法进行改进。支持向量机基于结构风险最小化准则,在数据拟合方面具有较好的泛化能力,而改进的Shepard法能有效拟合大规模样本点。实验结果表明该算法对大规模散乱数据点具有较好的拟合性能。

基于Mathematica的三维数据处理

给出三维数据从Excel表格到Mathematica平台的转换技巧,运用Mathematica软件实现了移动曲面拟合法、Shepard近邻法等二元函数的逼近方法,对Shepard方法进行改进,并讨论了各种算法的连续性.

重力数据融合与重力垂直梯度异常反演

重力垂直梯度异常反应了重力异常的空间变化率,在地球物理勘探等多学科中得到越来越多的应用。利用南海局部区域实测重力异常数据和Sandwell测高重力异常数据,将搜索范围、距离和精度多种因素融合考虑并对Shepard算法进行改进,给出了南海局部区域(19°N^20.5°N,114°E^115.5°E)分辨率1'×1'的重力异常并反演了对应分辨率的重力垂直梯度异常。结果表明,基于Shepard改进算法的高精度船测重力和测高重力的有机融合,增强了单一测高重力数据反演重力垂直梯度异常的细节纹理,提高了反演重力垂直梯度异常的分辨率和精度。

流动重力空间插值方法比较

流动重力对于地震监测具有十分重要的指示作用,对其进行空间插值能获取其空间分布特征、弥补测站数据较少的不足。本文使用球面Kriging、反距离加权、改进的Shepard 3种方法对流动重力进行插值,从数据分布、插值点个数、插值分辨率、搜索半径(搜索点数)分析插值结果,并对结果予以验证。结果表明:(1)与球面Kriging、反距离加权法相比较,改进的Shepard方法对于流动重力的插值能取得较好的结果,当插值区域内流动重力样本点的变化较小、不存在异常点时,使用球面克里金插值会获得连续性好、平滑度较高的插值结果;(2)流动重力插值过程中要根据样本点分布特征、插值范围选取适当的分辨率;(3)对于地球要素插值,要充分考虑其地球物理构造性质及空间相关性和变异性。