Solving single-frequency phase ambiguity using parameter weights fitting and constrained equation ambiguity resolution methods

Based on the structural characteristics of the double-differenced normal equation, a new method was proposed to resolve the ambiguity float solution through a selection of parameter weights to construct an appropriate regularized matrix, and a singular decomposition method was used to generate regularization parameters. Numerical test results suggest that the regularized ambiguity float solution is more stable and reliable than the least-squares float solution. The mean square error matrix of the new method possesses a lower correlation than the variance- covariance matrix of the least-squares estimation. The size of the ambiguity search space is reduced and the search efficiency is improved. The success rate of the integer ambiguity searching process is improved significantly when the ambiguity resolution by using constraint equation method is used to determine the correct ambiguity integer- vector. The ambiguity resolution by using constraint equation method requires an initial input of the ambiguity float solution candidates which are obtained from the LAMBDA method in the new method. In addition, the observation time required to fix reliable integer ambiguities can be significantly reduced.

非线性模型的抗差最小二乘法及其在圆心拟合中的应用

在抗差最小二乘法及其一种具体实现方案“三步抗差方案”的基础上,对抗差最小二乘法在非线性模型中的使用进行了详细的探讨,并在圆心拟合问题中加以应用。非线性化模型的“三步抗差方案”在算法复杂度上相比线性模型大大提高,本文厘清非线性模型的“三步抗差方案”并加以编码实现。最后在圆心拟合问题中,使用“三步抗差方案”,验证算法的可行性。为了进一步验证“三步抗差方案”的可靠性,本文使用程序生成大量,带有指定数量粗差的测试数据,并用“三步抗差方案”进行拟合。测试结果表明,“三步抗差方案”可靠性非常高,适应性非常强,崩溃污染率高达50%,非常适于在工程测量中推广使用。

基于选权拟合法的电离层电子密度层析重构

附加约束的电离层层析算法是解决电离层电子密度反演中不适定问题的主要方法,为避免此类方法中约束权阵的选取不当对电子密度分布重构产生的不良影响,本文将选权拟合法应用到电离层层析成像技术中.该方法特别设计了依据电子密度空间分布特性构造参数权矩阵的方案.新方法有明确的物理意义,挖掘了隐含的信息量,为解决电离层电子密度反演中由于观测数据的不足等因素引起的不适定问题提供了一种新途径,可以得到符合客观实际的结果.数值模拟实验和实测数据的反演结果证实了该算法有效性、可靠性和优越性.

青藏高原地壳三维密度结构的重力反演

在阻尼最小二乘法的基础上,提出了利用重力进行三维密度反演的选权拟合法,并利用密度分布的特点构造了约束权矩阵.为了改善单一重力反演的非唯一性,利用地震面波层析成像资料进行约束,得到了青藏高原不同深度高分辨率三维密度异常分布图.反演结果显示,青藏高原地壳内密度很不均匀,不同块体具有不同的密度异常特征,拉萨和羌塘地体为低的负密度异常区,松潘一甘孜地体东部存在较低的负密度异常区,塔里木盆地存在较高的正密度异常区.从中部到东部,上地壳物质存在差异,而下地壳物质存在一定连续性.

GPS精密单点定位快速收敛方法研究

讨论加快精密单点定位收敛的方法。该方法包括:1)将选权拟合的方法应用于确定未知参数及其方差-协方差阵的初值;2)将自适应选权滤波应用到参数估计中。基于此方法,发展了利用IGS提供的时延17小时的快速精密星历产品的精密单点定位。算例结果表明,采用新方法单点定位可以在较短的时间内达到分米甚至厘米级的精度,同时可满足时效性要求。

一种有效的单频GPS相位模糊度解算方法

针对快速定位中GPS单频相位模糊度较难归整的问题,采用理论分析和实验验证的方法,推导了实时动态下相位平滑伪距的递推公式,给出了一些提高观测方程线性化初始值精度的思路。在分析了短时间段双差方程结构特性的基础上,提出采用迭代选权拟合法提高相位模糊度实数解精度的新方法。算例表明,该方法提高了模糊度实数解的精度和可靠性,缩小了模糊度的搜索空间,促进了模糊度解算效率和成功率,从而能促进单频GPS接收机在高精度快速定位中的应用。

测量平差中不适定问题解的统一表达与选权拟合法

将测量平差中常见的几种数学模型分析比较,发现它们的解可以统一表达,形式上,都可以由吉洪诺夫正则化原理导出。在拟稳平差思想的启迪下,作者提出选权拟合法解不适定问题的思路。作者强调,解不适定问题应根据具体问题对参数作具体分析,找出合理的权阵或参数约束矩阵,利用统一的解式,可以得到符合客观实际的结果。最后介绍两个新解法算例。

ED-NM-MO三联法对丹参三七配比的多目标优化研究

[目的]采用ED-NM-MO三联法对经基线等比增减设计的丹参、三七不同配比的药效学数据进行非线性拟合和多目标优化。[方法]对经基线等比增减设计的丹参、三七不同配比的药效学数据,以心肌缺血程度Σ-ST、心肌缺血程度(缺血区左室)等7个分别反映心肌缺血、心脏状态和血流动力学的指标作为待优化的药效目标,进行非线性拟合和多目标优化。[结果]分别得到针对7个药效指标和6个药效指标(不包含血清中心肌钙蛋白)的Pareto最优配比。[结论]ED-NM-MO三联法是一种适合复方特点的优化方法,可以应用于由多饮片多组分多成分复方药物的剂量配比优化。

岩土力学数值模拟结果的概率评估方法研究

提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法。它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点;然后利用非线性数值模拟方法,比如有限元法或有限差分法等,完成所有计值点上的计算任务,据此就可以利用多维高效积分程序计算待评估响应量的前几阶矩(一般包括1～6阶矩);最后利用多种方法,包括曲线拟合法、加权余量法及最大熵法计算响应量的概率分布,并据此算出响应量的概率置信区间,用于定量评估响应量的可靠性。数值算例表明,此法具有精度和计算效率较高的优点。

低渗透砂砾岩油藏储层分类方法

针对目前低渗透储层分类研究中存在分类方法较多且不统一、实用性差等诸多不完善问题,以新疆某低渗透区块为例,首先对分类参数进行筛选,再结合实际储层分类参数分布情况,有针对性地给出该区块储层初步分类界限,最后利用油藏数值模拟技术,对储层分类参数进行表征及综合分析,判断各参数对产能的影响强度,影响强度由大到小依次为启动压力梯度、渗透率、压敏因子、有效孔隙度、原油粘度、可动流体百分数、主流喉道半径和粘土矿物含量。通过根据影响强度对每个参数赋予权重,构建储层综合分类系数,提出八元综合分类法,利用该方法绘制目标区块实际单井产能分布散点图,发现计算得到的储层综合分类系数与区块单井产能分布呈现很好的一致性,说明所建分类方法的准确性;最后,根据现场对目标区块油井产能的分类,利用八元综合分类法将储层按照产能高低分为4类。

基于响应面法的移动式防洪墙优化分析

移动式防洪墙作为常见的城市防洪设施在不同城市被不断普及,为使移动式防洪墙在设计初期参数有设计依据、后期有优化方法,利用有限元分析法对移动式防洪墙结构影响进行分析,以此确定响应面法分析参数为中心立柱高、中心立柱宽和挡板跨长,并利用有限元计算设计试验组的响应值数据,为响应面法分析提供充足的样本数据。基于响应面法对有限元分析所得参数进行分析,设计合理的试验对照组,并根据有限元数据和实际造价数据对防洪墙进行应力值、位移值的参数权重分析,计算出对应参数的拟合方程,得到残值、预测值、实际值的对照结果和响应面图。根据实际工程、造价进行合理约束,分析得到防洪墙设计的最优尺寸,为移动防洪墙的设计和结构优化提供可靠的方案。

几种水文频率曲线参数估计方法的比较

水文频率曲线参数估计多采用计算机优化适线法,然而该方法在拟合经验点据时将特大值序列与一般洪水序列等同对待,仅在数学上寻找拟合误差最小的曲线,不符合水文学中历史洪水的克-闵假定。通过对比矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、目估适线法、计算机优化适线法6种方法在柴石滩水文站水文频率的计算结果,表明:在一般洪水部分,各方法得出的结果相近,但在特大值部分,计算机优化适线法较其他方法得出的设计值大得多。在推求特大洪水设计值时应从理论上继续深入探讨,不宜简单用计算机优化适线法进行计算。

抽水试验反演水文地质参数的多线全程加权法

抽水试验是反演场地水文地质参数的重要依据,针对多观测井全程抽水试验的水文地质参数反演问题,提出了描述观测井数据可靠性的权重概念,构建了利用多个观测井的抽水阶段与水位恢复阶段实测数据、反映观测井数据可靠性的多线全程加权法,并利用遗传算法杂交策略改进的杂交粒子群算法,实现了多线全程加权目标函数的最优求解。在此基础上,以南京江北新区现场抽水试验为背景,基于场地水文地质条件概化的越流承压含水层计算模型,反演了场地含水层的导水系数、贮水系数和越流因数,分析了多观测井抽水试验反演水文地质参数问题引入观测井权重的必要性,验证了多线全程加权法反演水文地质参数的合理性,探讨了杂交粒子群算法求解多线全程加权目标函数的有效性。研究表明,多线全程加权法与杂交粒子群算法结合,为利用多观测井现场抽水试验合理反演水文地质参数提供了一条新的途径。

α能谱峰形函数及其拟合参数初始值获取

根据α能谱的形成机理,建立了一种α能谱峰形函数,提出基于矩估计法确定该峰形函数的拟合参数初始值的方法。以数理统计为基础,分别通过峰形函数和离散谱峰数据计算均值、方差和三阶中心矩建立方程组求解获取拟合参数的初始值。通过连续气溶胶检测仪探测的氡子体α能谱和低本底α能谱仪探测的238Pu面源α能谱对该峰形函数模型和初始值获取方法进行了测试。结果表明:从低重合度到高重合度,该峰形函数模型都能得到较好的应用;基于矩估计法确定该峰形函数的参数初始值能够使该峰形函数较好地拟合α能谱数据。该方法在采用计算机自动α能谱拟合分析中具有较强的实用性。

超宽与甚宽频带地震计阶跃标定的加权动态拟合法

阐述了由阶跃响应确定超宽频带与甚宽频带地震计二阶系统传递函数的特征参数的方法。首先分析了 现有的曲线拟合法在测试精度、收敛速度、拟合方法的通用性等方面存在的不足,然后给出了一种更加完善的精确 求取二阶系统传递函数特征参数的方法———加权动态拟合法,详细论述了加权动态拟合法的数学原理,并设计了 拟合计算程序。

三维激光扫描仪在墙面平整度检测中的应用

建筑物墙面平整度是房屋质量检测和验收的重要指标之一,利用地面三维激光扫描仪可以快速检测墙面平整度。根据扫描仪获得的点云加入Huber选权迭代法对墙平面进行最小二乘拟合,可有效地抵抗粗差的影响,从而得到最佳平面。再根据各点到拟合平面的距离判断墙面的平整度,并将距离按照阈值赋予不同颜色,直观地反映墙面的平整情况。

基于遗传模拟退火算法的洪水频率计算研究

常规遗传算法本身存在一些固有缺陷,如解的早熟现象、局部寻优能力差,保证不了对参数优化的计算效率和可靠性要求,模拟退火算法却具有摆脱局部最优点的能力,提出用遗传算法和模拟退火算法相结合的算法进行洪水频率计算的参数优化。通过对水库实测水文资料进行检测,结果表明,相对传统的适线法,遗传模拟退火加权适线法的结果更加可靠、准确。

基于惯性权重矩阵的自适应粒子群算法

为得到一种简单易实现、寻优能力强的粒子群算法,以便满足实际工程优化问题的需求,提出一种基于惯性权重矩阵的自适应粒子群算法（RDR-PSO）。首先,定义了算法稳定运行概念并从离散状态空间方程角度分析了粒子群算法,在该概念下得到算法稳定运行时参数限制条件和粒子的运动规律;然后,定义了粒子活跃度,引入使算法每一步较大概率收敛较小概率发散的参数组合选择策略、惯性权重矩阵策略、根据粒子活跃度速度重置和历史最优值扰动策略,得到一种改进的粒子群算法（RDR-PSO）;最后,对RDR-PSO算法性能进行仿真测试,结果表明,该算法具有收敛精度高、全局寻优能力强和简单易实现的优点,具有广泛的应用前景。

多面函数参数自适应选取方法在GPS高程拟合中的应用

提出一种综合的多面函数参数自适应选取方法。该方法利用核函数阶数和平滑因子存在最优值以及核函数结点分布应符合高程异常变化趋势的特点,综合利用正交化算法选取核函数结点以及二维粒子群算法确定最佳阶数和平滑因子,实现多面函数参数的完全自适应选取。将该方法应用于地形起伏差异不同的2个测区,结果表明,相比传统经验性方法和部分参数自适应方法,该方法用于GPS高程拟合的精度和可靠性更高。

以结构反应均值估计为目标的时程分析输入地震波选择研究

地震动输入是导致结构时程分析结果不确定性的最重要的影响因素,如何选择地震波实现对结构反应的“准确、有效、一致”估计是时程分析中的一项重要任务。该文对以结构反应均值估计为目标的时程分析选波问题,基于目标谱法进行了系统深入的研究。针对谱匹配,引入具有明确物理含义的权重系数,对提出的可考虑多振型影响的双指标多频段工程经验选波法和理论更加完备的最小二乘加权调幅选波法,进行了详尽的算例分析。研究表明,双指标多频段经验法可满足现有规范要求。通过与国内学者、人工波方法和NGA-West2强震数据库选波模块的比较,论证了加权调幅法在估计结构反应均值方面具有可靠的准确性,并具有广泛的适用性,也包括减隔震结构。通过比较研究也进一步明确了加权调幅法的优势在于可明显降低结构反应的离散性,更适于长周期结构的弹塑性时程分析。针对目标谱选择,提出以Newmark三联谱作为目标谱的选波方法,拟解决长周期及超长周期结构的选波问题。