基于粒子群投影寻踪插值模型的土壤质量评价

为了提高土壤质量评价的准确性,研究土壤质量的评价方法,以全国土壤质量等级评价标准为评价指标样本,将投影寻踪、粒子群算法和插值算法相结合,建立土壤质量等级评价的粒子群投影寻踪插值模型,计算最佳投影值与土壤质量等级的关系。结果表明,模型建立和评价方法切实可行,对样本的评价结果可合理解释,验证了该方法的有效性。     

岩体质量评价的分形插值模型

岩体质量分类是一个复杂的不确定系统问题,为准确评价岩体质量所处的分类状态,进而为岩体质量的防治提供科学依据,提出基于分形-插值模型的岩体质量评价方法.该方法首先选取影响岩体质量评价的8个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到50个标准样本,用于构建岩体质量评价的分形-插值模型;其次,根据最大似然分类原则确定每个岩体质量评价指标的评价分维数;然后,利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形-插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果是准确和可靠的,与采用其他分类方法所得结论一致.此外,该模型可以得出每个样本的具体得分值,即使对属于同一级的样本也可以排出它们的优劣顺序,因而具有较高的分类精度,为岩体质量评价提供了一种较好的新方法.     

基于RS-TOPSIS法的地下工程岩体质量评价

将逼近理想解的排序法(TOPSIS)运用于地下工程岩体质量评价问题中,选用岩石质量指标、岩石单轴饱和抗压强度、岩体完整性系数、结构面强度系数和地下水渗水量5个影响因素作为地下工程岩体质量评价指标.基于粗糙集理论(RS),通过计算评价指标与评判结果的粗糙依赖度确定评价指标的重要性.以广州抽水蓄能电站1期地下工程岩体17组实测数据和13组插值数据作为学习样本,依据单指标分类区间下限构造5个不同等级的典型样本,通过计算典型样本与正理想解的相对贴近度来确定分类区间,建立RS-TOPSIS地下工程岩体质量评价模型,并逐一对30组学习样本进行回检,正判率为96.7％.将建立好的评价模型运用于该电站2期地下工程岩体质量评价.研究结果表明:采用地下工程岩体质量RS-TOPSIS评价方法获得的结果与突变基数法、BP神经网络法以及支持向量机法评价结果相吻合,该方法具有工程实用价值,可以运用于地下工程岩体质量评价.     

区域水资源承载能力综合评价的GPPIM

为解决单项水资源承载能力评价指标评价结果的不相容问题,提高水资源承载能力综合评价各层次的分辨力和评价模型的精度,采用大样本数据,利用投影寻踪、遗传算法、插值型曲线和水资源承载能力评价标准,为水资源承载能力综合评价建立了一种新的数学模型——遗传投影寻踪插值模型(GPPIM)．给出了实施GPPIM的详细步骤,作为示例,对山西省水资源承载能力进行了综合评价．结果表明,GPPIM的评价结果可靠、直观、适用性强,不仅可以对水资源承载能力进行综合评价,还可以科学地确定评价指标的权重．GPPIM可广泛应用于各种水资源问题的综合评价．     

基于组合赋权法与云模型坝基岩体质量评价

利用组合赋权法与云模型对坝基岩体质量分级进行了评价,主要采用6项评价指标:岩石单轴饱和抗压强度、结构面间距、RQD、完整性系数、声波纵波速度和地应力修正系数,以金沙江旭龙水电站坝基岩体作为实例进行了质量评价.通过偏好系数法将优序图法和熵值法组合,利用云数字特征值建立岩体质量各评价因子的云模型,并得出岩体样本各评价因子对应的确定度,综合确定度最大值对应等级为岩体的质量等级.利用云模型的评价结果与传统的BQ分级法和可拓理论的评价结果进行比较验证,云模型具有可操控性和较高分类精度,能够精确地表达出岩体质量的综合确定度.     

基于GIS的地下水质量可拓评价模型

为分析地下水水质的时空变化规律,研究基于GIS技术与动态监测数据库的地下水质量可拓评价模型.采用可拓分析方法,将地下水水质级别、评价指标及其特征值作为物元,根据地下水环境质量分级标准建立关联函数,通过计算综合关联度判断地下水环境质量级别,用克立格插值方法生成地下水质量分区图.在MS VC 6.0环境下,利用MapGIS6.5二次开发函数库,开发了地下水质量可拓评价模型.模型界面易于用户操作,可用于区域地下水质量的综合评价,有助于地下水资源的管理.     

地下水水质评价的FA优化灰色关联投影寻踪模型

为解决水质评价中的不相容性和模糊性等问题,在综合考虑从优隶属度和灰色关联的基础上,改进了灰色关联投影法(Grey Relation Projection Method,GRPM),将改进后的方法与投影寻踪(Projection Pursuit,PP)法相结合,提出了用于地下水水质综合评价的灰色关联投影寻踪模型.该模型把地下水水质综合评价作为一个灰色多目标决策问题,运用投影寻踪技术,构建了可以反映地下水水质状况的投影目标函数,引入萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)对投影目标函数进行优化,寻求灰色关联投影值的最佳投影方向,求得标准样本和评价样本的灰色关联投影值,实现了地下水水质综合评价.随机选取北京市2013年枯水期水样10例,运用该模型进行了水质综合评价,将其结果与综合评分法(F值法)结果进行比较,验证了该模型的有效性和可行性.实例应用表明,该模型评价结果可客观反映地下水水质状况,可为对比分析同一级别水质样本,分析水质变化趋势提供依据,使评价结果更趋于实际.     

基于免疫算法优化的投影寻踪水质评价模型

以地下水各聚类指标水质级别国家标准值为评价标准，建立投影寻踪技术模型，将评价模型运用于韩城矿区桑树坪煤矿水环境质量现状评价中，并与其它方法的结果进行比较．实例应用表明：投影寻踪技术用于水环境质量评价具有较好的客观性和实用性，亦可用于其它环境质量的综合评价．     

水循环算法-投影寻踪模型在水环境承载力评价中的应用——以文山州为例

利用4个典型测试函数对水循环算法(WCA)进行仿真验证,仿真结果与文化算法(CA)、布谷鸟搜索(CS)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行比较.从水资源、水污染、社会经济3个系统遴选12个指标构建区域水环境承载力评价指标体系,利用WCA优化PP模型最佳投影方向,提出WCA-PP水环境承载力动态评价模型,并构建CA-PP、CS-PP和PSO-PP模型作对比,以文山州2006~2015年水环境承载力动态评价为例进行实例验证.结果表明:无论是单峰还是多峰函数,WCA寻优精度与收敛稳定性均优于CA、CS和PSO算法,具有较好的收敛速度、求解精度和极值寻优能力;WCA优化PP模型获得的适应度值为1 248.202 6,均优于CA、CS和PSO算法.WCA-PP模型对实例2006~2011年水环境承载力评价为"基本可承载",2012~2015年评价为"可承载";水环境承载力随时间呈提升趋势,且提升趋势显著.WCA-PP模型对实例的评价及排序结果与CS-PP模型相同,与CA-PP模型在各年度排序上存在差异,与PSO-PP模型在评价及排序上均存在差异.实例验证了智能算法的优化性能决定了评价精度的高低.模型及验证方法具有实际应用价值,可为区域水环境承载力计算分析提供新的思路和方法.     

基于花朵授粉算法优化的投影寻踪聚类方法

投影寻踪聚类模型是一种客观、高效的多属性综合评价方法,寻找最佳投影方向向量是模型成功应用的关键.针对高维、非线性、复杂的投影指标函数,引入一种新的元启发式算法——花朵授粉算法对模型进行优化求解.算法适应性分析表明,花朵授粉算法具有较强的全局搜索能力及较高的求解精度.利用地下水动态分类问题进行实证分析,结果显示,花朵授粉算法优化的投影寻踪聚类模型能够有效寻找到最优投影方向向量,实现对地下水动态的客观、合理分类.