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与距离成反比加权法的数据插值方法及程序实现 总被引：1，自引：0，他引：1
总结了各种插值方法及其特点，详细阐述了与距离成反比加权法插值方法，在原有方法的基础上提出了新的改进后的与距离成反比加权法插值方法，并由此引入了影响域、影响点集和数据块交集的概念。开发出基于VC 的二维平面和三维空间散乱数据改进的与距离成反比加权法插值算法类，并嵌入电磁资料处理系统软件，为海量电磁资料数据、重力场数据的插值提供了便利。 相似文献
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对断裂数据化处理,得到断裂控制点。以断裂控制点为约束,对断裂进行点插值,以单个统计单元为视窗,统计落入不同栅格内的插值点数目,进而求得插值点落入不同栅格的概率,对变量数据拟合,得到断裂信息维以及相关系数。将该思路应用在金湖凹陷阜二段断裂分形评价中,分别计算了断裂长度信息维、面积信息维。结果表明,90%以上的统计单元相关系数0.9,断裂发育区具有较高的自相似性,断裂总体分形特征曲线的相关系数0.999。金湖凹陷断裂的计算表明,该思路是测量断裂信息维的有效方法,能够提高工作效率,具有较好的应用前景。 相似文献
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静力触探试验(CPT)通常是垂直于地表进行的,用以识别工程场地土层分布情况。实际工程中,常常由于时间和预算的限制,工程场地中的CPT探测点数量有限且分布稀疏。准确推测CPT探测点之间未测区域的数据和分层情况非常困难。本文提出了一种贝叶斯学习算法来解决这一难题。该方法可使用少量CPT探测点来预测二维剖面中土的分类和分层。该方法包括3部分:(1)使用贝叶斯学习对CPT数据进行二维空间插值;(2)利用Robertson土性分类图在二维剖面中确定每个位置(包括已探测和未探测的位置)土性分类(SBT);(3)使用边缘探测方法描绘二维剖面中的土层边界。本方法仅利用少量CPT探测点可直接得到表征二维地质剖面的高分辨率CPT数据和土体分类信息,并自动划定土层边界。本文用模拟算例探讨了该方法的效果。结果表明,仅使用5个CPT探测点的数据即可得到合理的推测结果。此方法可应用于地质信息化研究和城市地下空间建模。 相似文献
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2.5D有限元方法在铁路路基动力响应研究领域中的应用渐趋广泛。针对其在求解随机不平顺条件下路基动力响应时计算效率显著下降的问题,构建了基于二维降阶Hermite插值的2.5D有限元路基动力响应快速计算框架。以路基在频率-波数域动力响应的基本特征为依据确定了插值原则,讨论了插值点分布和数量对插值精度的影响。研究表明：采用二维降阶Hermite插值方法可以实现随机不平顺条件下路基动力响应的快速计算。相比插值点非均匀分布,插值点均匀分布可以兼顾幅值和相位的插值精度,适应性更好。此外,该方法的计算效率仅与插值点数量相关,不受随机不平顺谐波数量的影响,在模拟随机不平顺条件下路基动力响应方面具备显著的优势。 相似文献
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东北三省月降水量的时空克里金插值研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了实现对时空场任意点进行时空插值,以东北三省1999~2008年的月降水数据为研究对象,选用了一类比较实用的积和式时空变异函数模型进行时空克里金插值。每个站点的降水量都是时间序列,插值之前对各站点的降水进行了时序分解和去季节项处理。在分别得到纯空间和纯时间的变异函数基础上建立时空变异函数。将二维的普通克里金插值扩展为三维,并对1999年10月各站点进行降水量估计,同时与单纯空间克里金插值效果进行比较。结果表明时空插值效果理想,因为同时考虑了空间、时间的相关性,插值精度较空间克里金更高。 相似文献
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紧支径向基函数能使支配方程中的刚度矩阵具有稀疏性,很适合应用于无网格方法中,其缺点是在插值计算时精度不高.点插值方法的插值函数具有Delta函数性质,可以很方便的施加本质边界条件,但在计算插值函数时矩阵易出现奇异.为了提高计算精度并避免点插值法的局限性,首先对紧支径向基函数进行完备性修正,然后用完备性修正的紧支径向基函数代替多项式来形成插值函数,建立了紧支径向基函数点插值方法.由于该方法中的形函数满足Delta函数性质,因此本质边界条件可以像传统的有限元方法一样很容易施加.然后将该方法用于二维弹性静力问题的求解,导出了其相应的离散方程.最后将该方法应用于一个悬臂梁的分析中,初步验证了该方法的有效性与合理性. 相似文献
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杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。 相似文献
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层状地质体的三维模拟与可视化 总被引：51，自引：1，他引：50
文中探讨了层状地质体的三维模拟与可视化方法和技术。地质数据通常是有限的、空间上分布不均匀的点数据 ,需要大量使用插值技术来形成合理的模型。简单层状实体可在二维插值的基础上 ,按照这些面的空间位置叠加 ,形成三维体模型。复杂的层状体包括沉积相以及一些物性参数的空间变化 ,断层等形成的不连续以及复杂的褶皱等。这些实体的模拟与可视化 ,需要进行三维插值 ,并根据不同现象的特点选择合适的方法。合理的专家知识或地质解释的交互加入 ,是形成合理的三维模型的关键。 相似文献
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复杂地层建模与三维可视化 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种新的复杂地层建模方法。该方法先将离散的钻孔数据点分类,而后将不同类的离散数据点用径向基函数进行拟合;所生成的拟合曲面相交、裁剪得到地层的空间范围;由离散的数据点以及拟合插值点生成地层交界面格网,再经过计算机图形处理生成地层模型的三维图形。利用该方法对复杂地层建模,自动化程度较高、效果较好。 相似文献
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The nearest neighbor search algorithm is one of the major factors that influence the efficiency of grid interpolation. This paper introduces a KD-tree that is a two-dimensional index structure for use in grid interpolation. It also proposes an improved J-nearest neighbor search strategy based on ??priority queue?? and ??neighbor lag?? concepts. In the strategy, two types of J-nearest neighbor search algorithms can be used; these algorithms correspond to the consideration of a fixed number of points and a fixed radius. By using the KD-tree and proposed strategy, interpolation can be performed with methods such as Inverse Distance Weighting and Kriging. Experimental results show that the proposed algorithms has high operating efficiency, especially when the data amount is enormous, and high practical value for increasing the efficiency of grid interpolation. 相似文献
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Constraining Surface Interpolations Using Elastic Plate Bending Solutions with Applications to Geologic Folding 总被引：3，自引：2，他引：1
Geologic surface interpolations can be augmented by adding physical constraints to available data. Here a method is outlined
that allows one to constrain surface interpolations for two geologic surfaces based on the apparent thickness of the bounded
layer. The resulting interpolation scheme is posed as a quadratic programming in which the interpolation of each surface is
solved approximately and subject to linear constraints on the apparent thickness. Results can be further improved by adding
cubic polynomials to the interpolating functions to regularize the problem. In one-dimensional interpolations of geologic
folds, the method improves the results over unconstrained interpolations by eliminating interpenetrations (negative apparent
thicknesses) and regions of small apparent thicknesses. In a two-dimensional application for the monocline at Raplee Ridge,
UT, the capability of this method is illustrated by overcoming interpenetration of two surfaces, the tops of the Mendenhall
oil sand and the Unnamed limestone. The minimum curvature spline interpolation is applied to topographic data taken from an
airborne laser swath mapping (ALSM) survey and interpolated by detailed geologic mapping. This method can be extended to allow
for multiple layers. 相似文献
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采用剖开算子法,把二维输运问题剖分为两个子初值问题(对流分步、扩散分步)。在任意三角形网格中,分别对不同性质的算子采用各自适合的算法,即采用特征线法求解对流分步,采用半隐式有限元法求解扩散分步。重点探讨了对流插值问题,给出了一种完全对称三次插值模式,有效地减少了数值阻尼。为了克服高阶插值数值震荡问题,计算中保证了函数及其一阶偏导数连续。算例表明,数值方法模拟结果与精确解吻合较好。该算法在求解输运方程(包括纯对流输运方程)时,既能有效减少数值阻尼,也能保证计算中不出现数值震荡。 相似文献
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道间插值方法在地震资料处理中具有十分重要的作用,而地震道空间内插所面临的主要问题是空间假频。基于对模型数据的二维谱特征分析,通过在频率-波数域进行简单的除法运算构造内插算子,给出了一种基于傅里叶变换的地震道空间内插方法,实现了去假频道间插值,并将其应用于垂直地震剖面(VSP)记录的空间内插,取得了满意的效果。由于该方法不需求解线性方程组,可使用快速傅里叶变换,因此具有简单、快速的特点。 相似文献
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工作面建模一般通过三维地震、井巷和钻孔测量等探测手段获取工作面的实际展布情况,然后利用插值算法建立相应模型。其中,采样数据是工作面建模的基础,插值算法是工作面模型实现的必经途径。插值算法和采样数据量的大小在不同程度上影响工作面模型的精确性,定量研究工作面模型精确度影响因素将对插值算法优选和采样数据获取量提供重要的参考价值。在工作面探测资料的基础上,通过交叉验证的方法,分别计算对比函数插值、光滑离散插值(DSI插值)和克里金插值的插值误差。为了解决透明工作面建模采样量大的问题,提出相对间距误差,并计算得到13组不同采样比例时模型的相对间距误差。结果表明:(1)透明工作面模型构建过程中,DSI插值、克里金插值和函数插值的平均绝对误差分别为0.015 5、0.022 5、0.231 2,因此,DSI插值算法构建的模型精确度最高,克里金插值算法次之,函数插值算法最差。(2)随着采样数据量的增加,模型的误差逐渐减小,当采样数据量小于10%时,插值误差下降幅度很大;但当采样数据量大于10%时,其下降幅度趋于平缓,建议在构建工作面模型时采样数据量大于10%。(3)在透明工作面模型实际构建过程中,建议采用DSI插值算法;同时根据最低采样数据量分析得到的最佳更新距离和最佳采样间距进行采样,提高工作面局部数据量。 相似文献
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造山带古高度的恢复对研究造山过程与古气候有重要意义。利用低温年代学热史数据恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度。恢复流程包括将大别造山带低温热史模拟曲线数字化,提取时间温度数据,通过空间插值方法计算研究区域平均剥露厚度,再通过挠曲均衡校正,计算平均古高度变化量,最后通过2维积分计算古地形波幅降低量。结果显示:90 Ma至今,大别造山带平均剥露厚度达约5.44 km,而古地形平均高度降低2.86～4.16 km,古地形波幅降低的上限为4.49～6.53 km。 相似文献
17.
M. G. Eramian R. A. Schincariol L. Mansinha R. G. Stockwell 《Mathematical Geology》1999,31(3):327-348
Numerical models that solve the governing equations for subsurface fluid flow and transport require detailed quantitative maps of spatially variable hydraulic properties. Recently, there has been great interest in methods that can map the spatial variability of hydraulic properties such as porosity and hydraulic conductivity (permeability). Presently, only limited data on natural permeability spatial structure are available. These data are often based on extensive discrete sampling in outcrops or boreholes. Then methods are used to interpolate between data values to map aquifer heterogeneity. Interpolation methods often mask critical local or intermediate scale heterogeneities. As sediment texture is directly correlated with many hydraulic properties we developed two new texture segmentation algorithms based on a space-local two-dimensional wavenumber spectral method known as the S-Transform. Existing texture segmentation algorithms could not delineate the subtle and continuous texture variations that exist in natural sediments. The S-Transform algorithms successfully delineated geologic structures and grain size patterns in photographs of outcrops in a glacial fluvial deposit; thus, no interpolation methods were required to produce continuous two-dimensional maps of texture facies. The S-Transform method is robust and is insensitive to changes in light intensity, and moisture variations. This makes the algorithm particularly applicable to natural sedimentary outcrops. The effectiveness of our methods are tested by correlating measured relative grain sizes in the images with actual grain size measurements taken from the sedimentary outcrops. 相似文献
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Foliation fields and 3D cartography in geology: Principles of a method based on potential interpolation 总被引：4，自引：0，他引：4
A modeling method that takes into account known points on a geological interface and plane orientation data such as stratification
or foliation planes is described and tested. The orientations data do not necessarily belong to one of the interfaces but
are assumed to sample the main anisotropy of a geological formation as in current geological situations. The problem is to
determine the surfaces which pass through the known points on interfaces and which are compatible with the orientation data.
The method is based on the interpolation of a scalar field defined in the space the gradient in which is orthogonal to the
orientations, given that some points have the same but unknown scalar value (points of the same interface), and that scalar
gradient is known on the other points (foliations). The modeled interfaces are represented as isovalues of the interpolated
field. Preliminary two-dimensional tests carried-out with different covariance models demonstrate the validity of the method,
which is easily transposable in three dimensions. 相似文献
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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。 相似文献