Predicting rock size distribution in mine blasting using various novel soft computing models based on meta-heuristics and machine learning algorithms     

Chengyu Xie  Hoang Nguyen  Xuan-Nam Bui  Yosoon Choi  Jian Zhou  Thao Nguyen-Trang 《地学前缘(英文版)》2021,12(3):101108

Blasting is well-known as an effective method for fragmenting or moving rock in open-pit mines. To evaluate the quality of blasting, the size of rock distribution is used as a critical criterion in blasting operations. A high percentage of oversized rocks generated by blasting operations can lead to economic and environmental damage. Therefore, this study proposed four novel intelligent models to predict the size of rock distribution in mine blasting in order to optimize blasting parameters, as well as the efficiency of blasting operation in open mines. Accordingly, a nature-inspired algorithm (i.e., firefly algorithm – FFA) and different machine learning algorithms (i.e., gradient boosting machine (GBM), support vector machine (SVM), Gaussian process (GP), and artificial neural network (ANN)) were combined for this aim, abbreviated as FFA-GBM, FFA-SVM, FFA-GP, and FFA-ANN, respectively. Subsequently, predicted results from the abovementioned models were compared with each other using three statistical indicators (e.g., mean absolute error, root-mean-squared error, and correlation coefficient) and color intensity method. For developing and simulating the size of rock in blasting operations, 136 blasting events with their images were collected and analyzed by the Split-Desktop software. In which, 111 events were randomly selected for the development and optimization of the models. Subsequently, the remaining 25 blasting events were applied to confirm the accuracy of the proposed models. Herein, blast design parameters were regarded as input variables to predict the size of rock in blasting operations. Finally, the obtained results revealed that the FFA is a robust optimization algorithm for estimating rock fragmentation in bench blasting. Among the models developed in this study, FFA-GBM provided the highest accuracy in predicting the size of fragmented rocks. The other techniques (i.e., FFA-SVM, FFA-GP, and FFA-ANN) yielded lower computational stability and efficiency. Hence, the FFA-GBM model can be used as a powerful and precise soft computing tool that can be applied to practical engineering cases aiming to improve the quality of blasting and rock fragmentation.  相似文献   

一次极端寒潮天气过程等熵位涡分析     

谢瑞青  刘宇迪  朱金双  孟他 《气象科技》2019,47(2):312-321

利用2016年1月1日至31日的FNL资料,对一次极端寒潮天气过程进行了等熵位涡分析。结果表明:高位涡主体由极涡分裂而来,前面低位涡区的阻挡与后侧低位涡大气的北上加强了位涡的经向交换,高位涡空气不断由极地向南输送,使得高位涡主体不断加强维持。高位涡在由北向南移动的同时,也由对流层顶向下输送。此次寒潮过程主要有3股冷空气由上而下发展,位置均在高空急流轴的北侧,最南端的一股下沉气流最旺盛,这是其与高空急流相互作用的结果。强盛的冷空气下沉使得寒潮影响范围触及我国华南地区。随着高位涡的向南向下传输,一方面引起对流层中高层低涡系统迅速发展,当它移到中国东部地区时,东亚大槽迅速加深,使槽后强冷空气迅速向南爆发;另一方面,在高位涡输送的过程中,其后侧有强烈的下沉运动,使得地面冷高压快速发展,导致强寒潮天气的爆发。  相似文献   

基于暴雨内涝模型的天津市西青区中小河流暴雨洪涝灾害评估     

陈靖  高强  李培彦  解以扬  王秀俊  刘志杰  韩玥 《气象科技》2019,47(1):147-153

利用ARCGIS对天津市西青区的高精度地理信息数据、排水设施和排水方式进行预处理,以西青区下垫面和明渠河道的水流运动为模拟对象,建立天津市西青区中小河流暴雨洪涝仿真模型。以区内14条二级河道的水位变化作为模型的动态侧边界条件,针对2016年7月20日的大暴雨过程,设计了4个模拟方案,对河道高水位及暴雨造成的洪涝淹没过程进行评估,并将模拟结果与实际调查内涝灾情进行对比,结果表明,模型可以较客观地反映暴雨和河道水位变化对城镇造成的内涝灾害情况。  相似文献   

太湖蓝藻水华形成的适宜气象指标     

杭鑫  罗晓春  谢小萍  李亚春 《气象科技》2019,47(1):171-178

根据2005—2017年卫星遥感反演的太湖蓝藻水华信息,利用区域气象观测数据分析各类气象因子对太湖蓝藻深水华形成的影响,结果表明:①在日平均气温为0～35℃区间内会出现蓝藻聚集现象,其中最适宜气温区间为15.1～35℃,该区间内累计出现蓝藻水华的面积占比达90%、出现大面积蓝藻水华占比达93%;②在卫星观测到蓝藻前6h,平均风速为0.2～4.8m/s区间内能观测到蓝藻水华,其中最适宜的平均风速区间为0.5～3.4m/s,该区间内蓝藻水华累计出现次数占比达94.7%,大面积蓝藻水华主要出现在平均风速2.0m/s的情况下,占比89%;③降水总体上呈负效应,但在观测到有大面积蓝藻水华的情况下,前24h有小雨(10mm)的情形与总降水次数之比达88%,说明小雨的适度扰动有利于形成大面积蓝藻水华;④日照充足有利于蓝藻生长,但并非蓝藻水华形成的必要条件。在此基础上建立的多元回归综合气象指数模型,拟合结果较好,通过了0.001的显著性检验。  相似文献   

百色气候变化特征及城市适应策略建议     

何洁琳  陆甲  李艳兰  谢敏  黄卓  周美丽  黄雪松  秦川 《气象研究与应用》2019,(1):34-37

利用气候观测数据分析表明,近60a来,百色出现了与全球气候变化背景一致的增暖变化,主要变化特征有:气温明显升高,年降水日数减少,冬季降水量增多,年日照时数减少;高温和干旱频率高,20世纪90年代以来暴雨日数偏多。与广西平均气候变化状况相比,百色的气候变化程度风险低于广西平均水平。预估到本世纪中期,百色气温仍将缓慢升高,干旱和强降水的强度可能加剧。建议科学规划,统筹协调,科学评估城市气候承载力,开展城市适应气候变化风险管理,提升生态气候环境监测及自然灾害预警应急能力,建设生态气候宜居城市。  相似文献   

基于小波分析的场地波速测量方法     

陈旭庚  田家勇  王恩福  张国宏  赵国存  谢周敏 《地震工程与工程振动》2007,27(1):159-163

在场地波速测量中,由于噪声等因素的影响很难准确识别P、S波的初至时刻,致使波速结果存在很大的误差。本文给出了一种基于小波变换的波速测量的新方法。该方法利用波动信号的小波变换与弹性波群速度的关系准确识别弹性波初至时刻。弹性波小波变换的峰值时刻代表着以群速度传播的弹性波的初至时刻,使P波、S波的初至时刻的确定具有明确的物理意义,波速的结果准确、可靠、稳定。此外,波动信号的小波多尺度分析还可以确定地层中传播的弹性波的频散特性。最后,该方法在场地波速测量的实测信号的应用表明该方法可准确确定P、S波速。  相似文献   

Study on inelastic displacement ratio spectra for near-fault pulse-type ground motions   总被引：3，自引：1，他引：2  

翟长海  李爽  谢礼立  孙亚民 《地震工程与工程振动(英文版)》2007,6(4):351-355

In displacement-based seismic design, inelastic displacement ratio spectra (IDRS) are particularly useful for estimating the maximum lateral inelastic displacement demand of a nonlinear SDOF system from the maximum elastic displacement demand of its counterpart linear elastic SDOF system. In this study, the characteristics of IDRS for near-fault pulse-type ground motions are investigated based on a great number of earthquake ground motions. The in? uence of site conditions, ratio of peak ground velocity (PGV) to peak ground acceleration (PGA), the PGV, and the maximum incremental velocity (MIV) on IDRS are also evaluated. The results indicate that the effect of near-fault ground motions on IDRS are signifi cant only at periods between 0.2 s - 1.5 s, where the amplifi cation can approach 20%. The PGV/PGA ratio has the most signifi cant in? uence on IDRS among the parameters considered. It is also found that site conditions only slightly affect the IDRS.  相似文献   

基于“葵花8号”气象卫星的陇东南地区强对流识别跟踪技术研究     

王小龙  王彤  李映春  李娟  邓卓雅  王秀花  谢蕊  安斌 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2022,16(5):56-61

利用常规观测资料、区域自动站资料和“葵花8号”气象卫星资料,对2016年4—9月甘肃省陇东南地区出现的43次强对流天气过程进行分析,确立了强对流云团识别指标、追踪方法及预报指标,并对2018年部分个例进行效果检验。结果表明：（1）利用卫星B13通道（10.4μm）亮温值TBB≤238 K或B08通道（6.2μm）与B13通道亮温差△TBB<0 K双阈值作为强对流云团识别指标,可以准确识别出陇东南地区的强对流天气云团;（2）利用“逆向搜索法”、“面积重叠法”及对云团重心的计算,可以对强对流云团进行准确定位、追踪及移动路径外推预报;（3）建立的强对流天气落区判别指标对该地区短时强降水及冰雹落区具有一定的预报能力。  相似文献   

中国滑雪场可达性及市场潜力测度   总被引：1，自引：0，他引：1  

窦文康  王世金  韩彤彤  颉佳 《地理科学》2021,41(2):319-327

利用可达性分析方法与潜力模型对中国滑雪场空间分布格局与市场潜力进行了系统分析,全面认识了滑雪场在交通可达性方面的优劣势,并针对不同区域提出了相应的发展或改进方向.研究表明:中国滑雪场距离城市中心的平均最短旅行时间为1.24 h,南方可达性普遍较差,北方同一城市内部差异较大.全国各城市到达某一滑雪场的最短时间呈圈层式分布...  相似文献   

2021年3月19日西藏比如MS 6.1地震总结     

田雷  张小涛  解孟雨  姜祥华  王月  邓世广  臧阳  黎明晓  于晨  苑争一 《地震地磁观测与研究》2021,42(2):42-57

2021年3月19日西藏比如MS 6.1地震发生在班戈—安多地区的安多盆地南缘断裂附近,震源机制解反演结果显示,本次地震为近东西走向断层产生正断兼走滑型错动的结果,与区域构造特征一致;截止至4月15日,地震序列跟踪发现,主震与余震震级差为1.4,主震释放能量占序列的98.96％,表明6.1级主震释放了此次地震序列的绝大...  相似文献