自适应距离反比法及其在滦河流域的应用

在深入研究了现有水文气象信息空间插值算法计算效率低的基础上,在传统距离反比法的基础上提出了快速插值的算法理论——自适应距离反比法。该算法在滦河流域的应用研究表明,与其它方法相比,自适应算法能在保证计算精度有效性的情况下,将计算效率提高20～150倍。同时,比较分析了影响插值算法计算效率的因素,研究表明,站点个数、栅格个数是影响计算效率的主要因素,子流域个数则是次要因素。

基于距离反比法的土壤盐分三维空间插值研究

以新疆兵团一块面积约70 hm2的盐碱地为研究对象,采用EM38与土钻取样相结合的方法得到了126个点不同土层（0~200 cm）的1 386个土壤盐分数据,应用三维距离反比法（3D-IDW）对土壤盐分进行了空间插值,探讨了垂向坐标扩大倍数和搜索点数对插值结果精度的影响。结果表明,研究区0~140 cm土层盐分平均含量较高,为1.84~2.11 g/kg,盐分变异较大,而140~200 cm土层盐分平均含量较低,为1.74~1.79 g/kg。所有土层盐分含量的统计特征值（平均值、标准差和变异系数等）均随土层加深而呈现递减的趋势。土壤盐分实测值和估计值的均方根误差随垂向坐标扩大倍数的增大而减小,随搜索点数的增加而增大,其值在0.1~0.4 g/kg范围内变化,当垂向坐标扩大300倍、搜索点数为6个时,插值效果较优。采用确定的参数对研究区的土壤盐分进行了三维空间插值,结果表明土壤盐分空间分布特征与实测值比较吻合,大部分区域土壤盐分含量小于2.5 g/kg,靠近北部和南部边界区土壤含盐量较低,属于非盐化土区,而大于4 g/kg盐化土主要分布在中间和南部局部区域。研究区80%土壤为非盐化土和轻度盐化土,20%为中度和重度盐化土。影响该区盐化土分布的主要因素有灌溉、局部地形、粘土层位置、地下水埋深和矿化度。当不同方向的取样间距相差很大时,选取合适的垂向坐标扩大倍数和搜索点数对保障3D-IDW法的插值结果精度至关重要。

距离幂次方反比法在稍日哦金矿区资源量估算中的应用

稍日哦金矿床位于青海省玉树藏族自治州曲麻莱县麻多乡北部,巴颜喀拉山北坡,是大场金矿田的重要组成部分,处于加给陇洼和大场金矿床之间。稍日哦金矿床共圈定金矿体156条,矿体走向107°~140°,倾向南西,倾角15°~85°。矿体长7~773 m,控制深度49~370 m,矿体厚度0.55~23.82 m,平均厚度2.26 m。研究主要利用澳大利亚Micromine国际矿业软件有限公司的Micromine 2016.1版软件平台,建立了矿区内所有矿体的三维模型,并使用距离幂次方反比法进行了资源量估算,通过估算,区内共求得推断资源量金矿石量3129103 t,金金属量8180 kg,平均品位2.61×10^(-6)。

距离幂次反比法的改进与应用

详细分析了传统的距离幂次反比法的优缺点,在此基础上提出改进以后的新方法:指示距离幂次反比(IIDW)法。与传统的方法相比,IIDW法充分利用了采样点数据提供的各种有效信息,它不但可以为未知点提供更准确属性估计值,而且它还可以定量地给出估计值的精度。另外,利用IIDW法,还可以得到待估范围内,所研究的属性值位于某一区间内的概率。理论推导和实际应用都表明,与传统距离幂次反比法相比,IIDW法是一种简单易用的更有效的插值方法,值得在一定领域,如地质、地理和气象等研究领域内,进行进一步的研究、使用和推广。

基于变异函数的距离加权反比法

通过插值建立研究变量的数学模型是数据场可视化中至关重要的一步.根据距离加权反比法原理并结合变异函数的优良特性,提出了基于变异函数的距离加权反比法,讨论了其插值特性,给出了近似最大似然法估计协方差参数的原理.通过应用实例比较可知,基于变异函数的距离加权反比法具有效率高、能抵御数据中的噪声、处理数据丛聚效应能力强的特性,其插值效果与克里金法基本相同.

乌龙泉矿距离幂次反比法品位估值参数优化

针对乌龙泉矿生产现状和配矿的要求,基于3DMINE软件构建了矿床实体模型,采用正交试验方法和距离幂次反比法(Inverse distance weighting,IDW)总结了块体尺寸、组合样长度、搜索距离和各向异性等估值参数的变化对矿床矿石量及其品位分布估值的影响规律。在此基础上,结合该矿床赋存特征,并顾及配矿工作要求和各方案统计指标的相近性,选择的矿床品位估值参数为块体尺寸5 m、组合样长3 m、搜索距离150 m,搜索策略采用各向异性。研究表明:采用优化的估值参数对该矿不同品位区间的矿石量及其Mg O品位进行估值,能够更有效地反映该矿"断层多且分布广泛、石灰石和白云石互层、夹层多、矿石品位变异性较大"的赋存特征,有助于提高矿床品位估值效率和可靠性,为白云石配矿工作提供可靠依据。

距离幂次反比法品位估计公式中参数确定的遗传算法

应用遗传算法提出了自动确定距离幂次反比法品位估计公式中最优幂次的方法。该方法根据生存竞争的自然进化法则，对众多随机生成的幂次进行类似于生物进化时发生的复制、交换、变异等若干个改良操作，淘汰极不合理的幂次，改良较合理的幂次，最后优选出具有很高品位估计精度的幂次。该方法完全不依赖人，具有很好的客观性和通用性。

分形理论在距离幂次反比法估算矿体品位中的应用

在矿体品位估值过程中，合理确定距离幂次反比法中的幂次指数是一个十分重要的步骤。从分形几何角度出发，提出了一种分形幂次指数确定方法，通过对部分实际数据的交叉验证，证明该方法是可行的。

泰森多边形距离反比加权法在BTOPMC模型中的应用分析

文章采用泰森多边形的距离反比加权法对BTOPMC模型的降雨空间插值方法进行改进,通过比较泰森多边形的距离反比加权法与模型原来自带的最邻近插值法在明江流域洪水过程的模拟应用结果,探讨该降雨插值方法对BTOPMC模型应用效果的影响,结果表明:在更注重对洪峰时刻及洪峰流量的模拟效果的洪水模拟中,泰森多边形的距离反比加权法优于模型自带的雨量差值方法,对洪峰流量、洪峰时刻的模拟更接近实测值。对BTOPMC模型降雨插值方法的改进,提高了BTOPMC模型洪水模拟精度,并验证了BTOPMC模型各参数具有一定的物理意义。

基于3DMine的断面法与距离幂次反比法对比

以坦桑尼亚纳钦圭阿大型晶质石墨矿南部矿体为研究对象,基于3DMine软件平台,通过垂直断面法、距离幂次反比法进行资源量估算,对比研究2种资源量估算方法在矿体的体积、品位、资源量方面的区别。结果表明:2种估算方法体积相对误差为6.30%,品位相对误差为1.45%,资源量结果相对误差为7.83%,资源量验算结果在误差范围之内;3DMine中的断面法计算过程自动、准确、高效,利用三维模型体积替代传统公式计算体积,计算结果更加精准;采用距离幂次反比法时,运用三维模型计算矿体体积,用全局验证和交叉验证对搜索椭球体参数的合理性进行验证,最终选择最优搜索椭球体参数,是进行资源量准确估算的关键。综上所述,用距离幂次反比法估算的资源量结果更加准确,计算过程高效、便捷,并可为后期矿山数字化建设提供基础,是今后矿山发展的趋势。

寺家沟金矿床基于Mircomine的可视化建模及距离幂次反比法的资源量估算

在汇集寺家沟金矿床的地质、钻探及采样分析的资料基础上,借用Micromine平台,建立了矿区的地质数据库并以可视化方式呈现。在排除特高品位的情况下,参考K1金矿体特性,进行了其他矿体的三维圈连、矿块三维建模、矿块赋值、资源量估算。研究表明:在Micromine平台上的矿体三维模型,可以直观的展示矿体的三维空间形态,并形象地呈现出延伸的趋势;为了减少矿块估算中的主观干扰,利用统计学的距离幂次反比法,针对矿块赋值,能更为合理、客观地赋予各个矿体模块品位信息,得出了客观合理的资源量估算结果。

基于距离幂反比法的新疆黄土坡铜锌矿品位估算应用研究

为准确的对新疆黄土坡铜锌矿品位进行推估,首先对样品数据进行过滤、特高品位处理、样长组合等进行处理,以及对样品的分布特征进行分析研究,以有效、合理利用样品进行品位空间插值;再结合新疆黄土坡铜锌矿实际情况,块段模型基础块尺寸采用1.25m×1. 25m×1m,以更好反映矿体空间形态、矿床在空间上延伸的方向和长度等,从而建立新疆黄土坡铜锌矿矿块模型;又因新疆黄土坡铜锌矿Cu、Zn品位分布不符合正态、指数及对数正态分布,很难通过变异函数分析得到正确的变化规律参数,从而采用距离幂次反比法进行品位推估。结果表明,品位推估结果准确且与实际相符。

距离幂次反比法在矿点品位估算中的运用

矿点品位预测中常用的平均系数法虽计算量小便于操作,但具有局限性,有时无法准确地估算出矿石的品位,导致出矿点品位波动较大,增加精矿生产成本。为解决这一问题,可以采用地质学领域中常用的距离幂次反比法代替平均系数法。距离幂次反比法引入预估点品位的影响与距离相关,距离越近影响越大,反之影响较小。基于粒子群(PSO)算法确定距离幂次反比法中的最优幂次,从不同的层次和角度提出相应解决途径,解决矿点品位估计值与实际值相差较大这一现象,合理研究配矿方法,从而降低品位波动,降低生产成本。

反距离权重插值法中权重幂指数在磷矿资源/储量评估中的合理取值

具体针对MICROMINE软件中数字建立矿体模型后，选取反距离权重插值的数学方法来计算矿体的资源，储量时，对于磷矿床而言反比幂次的选取尚不明确具体的取值，故在此结合瓮福磷矿白岩矿区大塘矿区的数字建模资料，分析对比各幂次计算所得待估点值与钻孔数据库中待估点的真实值对比，最终明确合理的幂指数。

气象要素空间插值方法优化

在区域水土平衡模型的研究中 ,空间插值可提供每个计算栅格的气象要素资料。本文运用反距离加权法 (IDW )和梯度距离反比法 (GIDW ) ,对 196 1～ 2 0 0 0年甘肃省及其周围85个气象站点的多年平均温度与降雨量进行了内插。交叉验证结果表明 :对于IDW和GIDW ,二者温度插值的平均绝对误差 (MAE)分别为 2 2 8℃和 0 73℃ ,平均相对误差(MRE)分别为 2 9 0 2 %和 9 4 1% ,降雨插值的MAE值依次为 5 5 2mm和 4 90mm ,MRE值分别为 19 4 3%和 17 80 % ,GIDW明显优于IDW。需要指出的是 :对于降雨 ,当其经纬度和海拔高程的复相关系数大于 0 80时 ,GIDW插值结果优于IDW ;

化探数据网格化算法比较研究

化探工作通过采样和测试获取工作区内元素地球化学离散数据,需要进行网格化才能制作地球化学图,网格化算法的选择直接影响最终成果的可靠性。本文分别使用地球化学工作中常用的三种算法:距离反比法、泛克里金法、径向基函数法对实验数据进行网格化,进而制作单元素地球化学图,通过分析对比认为,对于本次实验数据,泛克里金法进行数据网格化效果最好。

三种插值方法在降水等值线绘制中的对比分析

为对比不同插值方法在宁夏回族自治区的适用性,基于宁夏及其周边地区77个气象台站1956—2016年平均降水量数据,运用泰森多边形法、距离平均反比法、克里金插值法对降雨量数据进行空间插值和交叉验证,从插值方法的稳健性和准确度出发进行对比分析,得出适用于宁夏回族自治区的插值方法。研究表明:(1)从准确度来看,克里金插值法与观测值走向、位置较为相似;从稳健性来看,克里金插值法MAE平均值为4.43 mm、RMSE平均值为10.36 mm,显著小于泰森多边形法和距离平均反比法。(2)整体来看,克里金插值法更为理想,可以用于宁夏回族自治区降水量空间插值分析。

Kriging方法在区域土壤水分估值中的应用

土壤水分的观测对于地表参数化的发展以及气候变化的研究有着重要的作用。本文对大尺度区域土壤水分的估值进行了尝试 :采用 1987年中国 10 2个气象站点 1米土层四个季节的土壤水分值作为样本 ,运用KRIGING方法 ,通过对半变异函数的计算和分析 ,得出了所研究 7个采集日的拟合函数 ,发现均符合球状模型 ,对模型有关的参数进行了拟合。并将插值结果与距离反比法进行了对比性检验 ,同时给出了KRIGING方法的估值精度。检验结果表明平均相对误差和标准偏差均以距离反比法较小 ,以样本量较大的f时段为例对检验结果进行了深入分析。由此得出了KRIGING方法内插估值的优势和不足 ,简要给出了提高估值精度的可能方案。最后对中国东半部f时段的土壤水分值进行内插成图。

杉木种子涩籽地理分布的空间插值法研究

应用距离反比插值法进行杉木种子涩籽率的空间插值,并提出一种改进的距离反比插值法(MID),其包含了距离反比法(ID)和距离平方反比法(IDS)。根据福建省25个杉木种子产地的涩籽率观察值,建立了杉木种子涩籽率的改进距离反比插值模型。改进距离反比插值法经交叉验证,其平均误差及平均误差平方的平方根均较距离反比法和距离平方反比法更小,具有较高的精度,平均精度达88.91%,可应用于杉木种子涩籽的空间内插。这不仅为杉木种子涩籽的空间插值提供了一种新方法,而且为地理信息系统(Geographicinformationsystem,GIS)辅助的杉木种子涩籽区域分布与流行趋势研究提供了理论依据,为福建省杉木种子园的合理布局与优化奠定基础。

区域水土流失研究中降雨量空间插值方法选取

在区域水土流失模型研究中,空间插值可提供每个计算栅格的气象要素资料。考虑到研究区域降雨与高程相关性很弱,不宜采用梯度距离反比法(GIDS),故采用距离反比法(IDW)和普通克里格法(Kriging),对延安示范区及其周围共50个站点2000—2003年的5—10月逐月降雨量进行插值。交叉验证结果表明:对2种插值方法,二者经过对数变换后平均相对误差(MRE)为8.30%和7.67%,分别比原始数据插值后的MRE下降了23.17%和23.50%,说明插值精度得到了提升,对研究区域某一年逐月降水的插值Kriging方法比IDW方法更加精确。