Improving kriging of groundwater level data using nonlinear normalizing transformations—a field application     

E.A. Varouchakis  G.P. Karatzas 《水文科学杂志》2013,58(7):1404-1419

Abstract

The present research study investigates the application of nonlinear normalizing data transformations in conjunction with ordinary kriging (OK) for the accurate prediction of groundwater level spatial variability in a sparsely-gauged basin. We investigate three established normalizing methods, Gaussian anamorphosis, trans-Gaussian kriging and the Box-Cox method to improve the estimation accuracy. The first two are applied for the first time to groundwater level data. All three methods improve the mean absolute prediction error compared to the application of OK to the non-transformed data. In addition, a modified Box-Cox transformation is proposed and applied to normalize the hydraulic heads. The modified Box-Cox transformation in conjunction with OK is found to be the optimal spatial model based on leave-one-out cross-validation. The recently established Spartan semivariogram family provides the optimal model fit to the transformed data. Finally, we present maps of the groundwater level and the kriging variance based on the optimal spatial model.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor A. Montanari

Citation Varouchakis, E.A., Hristopoulos, D.T., and Karatzas, G.P., 2012. Improving kriging of groundwater level data using nonlinear normalizing transformations—a field application. Hydrological Sciences Journal, 57 (7), 1404–1419.  相似文献   

A modified global model for predicting the tritium distribution in precipitation, 1960–2005     

Yanhong Zhang  Shujun Ye  Jichun Wu 《水文研究》2011,25(15):2379-2392

A modified global model for predicting the tritium concentration in precipitation has been developed using the dataset of International Atomic Energy Agency/the World Meteorological Organization (IAEA/WMO) over the period from 1960 to 2005. The tritium concentration in precipitation and its history can be estimated at any location using the model. The modified global model of tritium in precipitation (MGMTP) here presented has higher accuracy than the global model of tritium in precipitation (GMTP) developed by Doney et al. ( 1992 ). The new model is not only more appropriate for a particular station but also applicable for the un‐normalized observations directly. Another advantage of MGMTP is that it can estimate a longer history (from 1960 to 2005) of tritium content in precipitation than GMTP (from 1960 to 1986). The seasonal cycle of tritium in precipitation has also been modelled in the form of a simple cosine function with five parameters. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

基于改进引力模型的公园绿地空间可达性及供需平衡分析方法     

赵洋  徐枫  万义良 《地球信息科学学报》2022,24(10):1993-2003

探究高密度城市公园绿地资源空间配置的有效性和供需平衡问题对城市规划和居民生活具有重要意义。已有研究较少从多尺度、多交通出行模式以及结合地图大数据算法的角度对公园绿地可达性进行探究。本文以广州市越秀区为例,利用百度地图多交通出行数据,提出一种结合多类型公园绿地多级可达时间阈值的改进型引力模型,对越秀区公园绿地的空间可达性及其供需平衡特征进行研究。结果表明：① 越秀区各尺度和各类型公园绿地可达性差异显著,城区尺度可达性大体上呈现由北向南逐层递减趋势,街道尺度可达性则表现出明显的“极化”现象,大型公园绿地可达性远高于社区公园和街头游园且在城市整体可达性中占主体地位;② 从空间集聚情况来看,城区尺度公园绿地可达性值呈现明显的空间集聚分布特征,由北向南表现为高值聚类、不显著、低值聚类,街道尺度相比城区尺度高值聚类减少,低值聚类和无统计意义的区域增多;③ 基于供需平衡视角的空间可达性结果显示,公园绿地供给与居民需求在城区尺度和街道尺度分别呈现出整体平衡和局部失衡的现象,局部失衡主要集中在公园绿地资源相对匮乏的街道。  相似文献   

1998年夏季季风爆发前后南海上层环流的诊断分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

王桂华  许建平 《热带海洋学报》2001,20(1):36-43

基于1998年南海季风试验（SCSMEX，South China Sea Monsoon Experiment)期间2个强化观测航次（4－5月及6－7）所获温盐深（CTD）资料，利用一个改进逆模式研究了夏季季风爆发前后南海环流的演变特征。诊断计算表明，在此期间南海环流主要表现为两脊两槽型，即越南以东和菲律宾以西呈反气旋式环流，南海北部和南海中部呈气旋式环流。但对局部区域而言，可以发现在季风爆发前后其环流结构有明显的差异。上述计算结果亦与等压面上海水密度分布的定性分析结果及同期观测的ADCP资料进行了比较，结果表明模式计算所得到的南海上层环流主要特征与定性分析结果及实测资料大体一致，诊断结果可作为南海上层季风环流演变机制研究的依据。  相似文献   

聚类分析法在浅海水团分析中的应用及黄、东海变性水团的分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

苏育嵩  喻祖祥  李凤岐 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1989,(Z1)

本文引入变性水团概念,用聚类分析确定黄、东海浅海海域变性水团的边界及其变化。根据给定的标准进行聚类,确定了水团的个数、边界及混合区。 由聚类方法所得结果看出,在该海区中有八个变性水团。根据温、盐相对指标,将这些水团分为九种不同的特征。也可以把这些水团划分为三种盐度类型。在温—盐点聚图上,不同变性水团的温盐点,分布于一条曲线附近,它体现出逐级变性的特点。各变性水团的变化范围都很大,这说明该海区中水团变性强烈。在暖季中的增温降盐和冷季中的降温增盐,可认为是整个黄海和东海水体变性的特征。所有季节性水团都经历一个形成与消亡的过程。 文中讨论了变性水团和海洋环境的相互关系。水团变性是热力因素和动力因素共同作用而产生的。通过变性水团的分析,作者认为,在该海区水团的变性中,热力因素起着主要作用。变性水团界线的舌状分布与流向之间的关系是很明显的,可作为分析环流的旁证。最后描述了变性水团和底层中心渔场之间的关系。  相似文献   

无舵翼水下机器人路径跟踪控制研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

甘永  万磊  陆雯雯  庞永杰 《海洋工程》2007,25(1):70-75

针对无舵翼水下机器人的各种不同任务要求下的路径跟踪控制进行研究。通过模拟人的运动行为,建立了虚拟避碰声纳模型。根据地形跟踪的方法提出基于虚拟声纳的路径跟踪控制方法,并通过考虑纵向速度对于其他各个自由度运动的影响设计了运动控制器。通过海上试验验证了所提出的路径跟踪控制方法对于无舵翼水下机器人是可以满足实际需要的。  相似文献   

闽南：台湾浅滩渔场变性水团的初步分析     

何发祥 《海洋湖沼通报》1994,(3):18-25

根据聚类方法，对闽南－台湾浅滩渔场变性水团进行划分，本海区共有６个变性水团。讨论各个变性水团在不同季节消长变化规律。  相似文献   

考虑桩体刺入变形的透水混凝土桩复合地基固结理论研究     

韩柏林卢萌盟 《岩土力学》2023,(8):2360-2368

现有的多元复合地基利用两种或者两种以上的桩型对地基土进行加固,以期提高地基承载力、加速地基固结。提出了一种兼具散体材料桩和刚性不排水桩自身优点的透水混凝土桩复合地基固结模型。工程中刚性桩与土体的压缩量并不相等,这与等应变条件存在着不一致的地方。为此,抛弃传统等应变假设,考虑桩体向垫层和下卧层的刺入变形,对传统等应变假定进行修正,同时考虑了扰动区土体水平渗透系数的抛物线变化和水在桩体内的径向、竖向渗流,给出了此类固结问题的控制方程和解答以及复合地基固结度的表达式,并对复合地基固结度的解进行了讨论。最后与其他复合地基解做了比较并对固结性状进行了分析,并针对透水混凝土桩孔隙引起的桩阻作用对地基固结速度的影响进行了验证。  相似文献   

分层土中裙式吸力基础吸力沉贯特性模型试验研究     

张雨坤  秦廷辉  李大勇  王冲冲 《岩土力学》2022,43(5):1317-1325

针对一种新型海上风电基础形式-裙式吸力基础,开展模型试验,研究其在分层土地基中的沉贯特性。讨论了土层分布形式（砂土、黏性土、上层砂土及下层黏性土（简称上砂下黏）、上层黏性土及下层砂土（简称上黏下砂））、沉贯方式的影响。研究表明：裙式吸力基础在分层土中具有良好的沉贯性能。与传统吸力基础相比,裙式吸力基础在砂土、黏性土、上砂下黏和上黏下砂地基中最终沉贯深度较传统吸力基础分别增加10.0%、2.3%、3.0%和9.6%,沉贯最大吸力值分别增加0.9%、14.4%、66.2%和92.2%。黏性土层位置和厚度对基础沉贯特性影响显著。上黏下砂地层中,基础最大吸力值出现在土层分界面处,最大吸力值随土层分布系数t（上层土厚度与土体总厚度的比值）的增加而逐渐增大,最终沉贯深度随土层分布系数增加而逐渐减小。上砂下黏地层中,裙式吸力基础最大吸力值出现在最大沉贯深度处,吸力最大值随土层分布系数的增加而逐渐减小,最终沉贯深度受土层分布系数影响较小。此外,同时抽吸主桶和裙结构内水体进行沉贯,最终沉贯深度大于只抽主桶情况。在砂土、黏性土、上黏下砂（ 0.4）和上砂下黏（ 0.4）等4种地基中,裙式吸力基础采用同时抽主桶和裙结构的沉贯方式,最终沉贯深度较只抽主桶情况分别增大了13.8%、3.4%、16.4%和4.6%。研究成果为进一步阐明吸力基础在分层土中沉贯机制及指导工程实践,具有借鉴意义。  相似文献   

The effects of rock fragments on hydrologic and hydraulic responses along a slope     

Kou‐Chan Hung  Ken'ichirou Kosugi  Tim Hau Lee  Takahisa Misuyama 《水文研究》2007,21(10):1354-1362

A model describing the three‐dimensional matrix flow along a slope with rock fragments or impermeable blocks was developed. The model was combined with modified Picard's iteration to ensure mass conservation in the unsaturated flow. We found that rock fragments obstruct water flow along the slope. The groundwater table must be raised to provide a sufficient pore water pressure gradient to facilitate water flow, but higher pore water pressure may induce slope failure. We also conducted a bench‐scale laboratory flume experiment to examine the effects of impermeable blocks on downstream seepage flow. In addition, a numerical experiment was conducted to examine how different arrangements of impermeable blocks affect downstream seepage flow and pore water pressure. This research demonstrated that the hydraulic phenomena were affected when impermeable blocks were present, and pore water pressure increased as the position of impermeable blocks was lowered. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献