Retaining wall optimization using interior search algorithm with different bound constraint handling          下载免费PDF全文

A.H. Gandomi  A.R. Kashani  F. Zeighami 《国际地质力学数值与分析法杂志》2017,41(11):1304-1331

Along with the applicability of optimization algorithms, there are lots of features that can affect the functioning of the optimization techniques. The main purpose of this paper is investigating the significance of boundary constraint handling (BCH) schemes on the performance of optimization algorithms. To this end, numbers of deterministic and probabilistic BCH approaches are applied to one of the most recent proposed optimization techniques, named interior search algorithm (ISA). Apart from the implementing different BCH methods, a sensitivity analysis is conducted to find an appropriate setting for the only parameter of ISA. Concrete cantilever retaining wall design as one of the most important geotechnical problems is tackled to declare proficiency of the ISA algorithm, on the one hand, and benchmark the effect of BCH schemes on the final results, on the contrary. As results demonstrate, various BCH approaches have a perceptible impact on the algorithm performance. In like manner, the essential parameter of ISA can also play a pivotal role in this algorithm's efficiency. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Crustal velocity structure of central Gansu Province from regional seismic waveform inversion using firework algorithm          下载免费PDF全文

Yanyang Chen  Yanbin Wang  Yuansheng Zhang 《地震科学（英文版）》2017,30(2):81-89

The firework algorithm (FWA) is a novel swarm intelligence-based method recently proposed for the optimization of multi-parameter, nonlinear functions. Numerical waveform inversion experiments using a synthetic model show that the FWA performs well in both solution quality and efficiency. We apply the FWA in this study to crustal velocity structure inversion using regional seismic waveform data of central Gansu on the northeastern margin of the Qinghai-Tibet plateau. Seismograms recorded from the moment magnitude (M _W) 5.4 Minxian earthquake enable obtaining an average crustal velocity model for this region. We initially carried out a series of FWA robustness tests in regional waveform inversion at the same earthquake and station positions across the study region, inverting two velocity structure models, with and without a low-velocity crustal layer; the accuracy of our average inversion results and their standard deviations reveal the advantages of the FWA for the inversion of regional seismic waveforms. We applied the FWA across our study area using three component waveform data recorded by nine broadband permanent seismic stations with epicentral distances ranging between 146 and 437 km. These inversion results show that the average thickness of the crust in this region is 46.75 km, while thicknesses of the sedimentary layer, and the upper, middle, and lower crust are 3.15, 15.69, 13.08, and 14.83 km, respectively. Results also show that the P-wave velocities of these layers and the upper mantle are 4.47, 6.07, 6.12, 6.87, and 8.18 km/s, respectively.  相似文献   

SESTET: A spatially explicit stream temperature model based on equilibrium temperature     

Luca Carraro  Marco Toffolon  Andrea Rinaldo  Enrico Bertuzzo 《水文研究》2020,34(2):355-369

Stream-water temperature is a key variable controlling chemical, biological, and ecological processes in freshwater environments. Most models focus on a single river cross-section; however, temperature gradients along stretches and tributaries of a river network are crucial to assess ecohydrological features such as aquatic species suitability, growth and feeding rates, or disease transmission. We propose SESTET, a deterministic, spatially explicit stream temperature model for a whole river network, based on water and energy budgets at a reach scale and requiring only commonly available spatially distributed datasets, such as morphology and air temperature, as input. Heat exchange processes at the air–water interface are modelled via the widely used equilibrium temperature concept, whereas the effects of network structure are accounted for through advective heat fluxes. A case study was conducted on the prealpine Wigger river (Switzerland), where water temperatures have been measured in the period 2014–2018 at 11 spatially distributed locations. The results show the advantages of accounting for water and energy budgets at the reach scale for the entire river network, compared with simpler, lumped formulations. Because our approach fundamentally relies on spatially distributed air temperature fields, adequate spatial interpolation techniques that account for the effects of both elevation and thermal inversion in air temperature are key to a successful application of the model. SESTET allows the assessment of the magnitude of the various components of the heat budget at the reach scale and the derivation of reliable estimates of spatial gradients of mean daily stream temperatures for the whole catchment based on a limited number of conveniently located (viz., spanning the largest possible elevation range) measuring stations. Moreover, accounting for mixing processes and advective fluxes through the river network allows one to trust regionalized values of the parameters controlling the relationship between equilibrium and air temperature, a key feature to generalize the model to data-scarce catchments.  相似文献   

高分五号热红外传感器多通道SST反演     

崔文杰  李家国  李忠  朱利  王殿忠  张宁 《遥感学报》2020,24(7):852-866

2018-05高分五号（GF-5）卫星发射升空，其上搭载的全谱段成像仪在热红外8—13 μm谱段范围内具有4个温度反演通道（B09,B10,B11,B12），空间分辨率设计优于40 m，在国内民用传感器领域实现了由单通道向多通道、中空间分辨率向高空间分辨率的跨越式突破，使得GF-5卫星热红外数据在地表热环境遥感领域具有极其重要应用价值。本研究基于GF-5的4个热红外通道的通道响应函数，利用全球742条TIGR（Thermodynamic Initial Guess Retrieval）探空廓线数据，进行不同观测角度、水汽含量和海表发射率条件下的MODTRAN4.0（Moderate resolution atmospheric Transmittance and Radiance code4.0)辐射传输过程模拟，基于模拟结果分别对两通道、三通道和四通道劈窗算法海表温度SST（ Sea Surface Temperature）反演系数进行修订，并分析观测角度、水汽含量和海表发射率对不同通道组合的精度影响，并通过GF-5卫星实际反演的SST结果进行验证。GF-5全谱段成像仪SST反演两通道劈窗算法组合共有6种，即B09-B10、B09-B11、B09-B12、B10-B11、B10-B12、B11-B12；三通道劈窗算法组合共有4种，即B09-B10-B11、B09-B10-B12、B09-B11-B12、B10-B11-B12；四通道劈窗算法组合1种，即B09-B10-B11-B12。通过对不同通道组合形式研究发现，水汽含量对SST反演精度有较大的影响，且温度反演的精度随着水汽含量的增加而降低；其次是观测角度，SST反演精度随着观测天顶角的增大而降低；最后是发射率的影响，两通道、三通道和四通道劈窗算法SST反演精度随着发射率的变化总体在0.1 K以内变化。最后以大亚湾核电站周围海域为验证区，用GF-5热红外遥感影像进行SST的反演并做误差分析，结果表明B09-B10通道SST反演实际误差为0.57 K，反演精度较高，实际误差与理论模拟误差相差0.24 K，差异的来源主要包括辐射定标和传感器噪声等要素影响，其他通道形式反演精度有待于传感器响应稳定后进一步验证。  相似文献   

志愿者民航客机夜光遥感方法与数据验证     

宿瑞博  汪驰升  王永全  唐倩迪 《测绘通报》2020,(4):87

夜光遥感是遥感技术一个活跃的分支，能够反映人类社会活动的痕迹。在城市监测、经济参数评估、重大事件评估等方面有着独特的优势。近年来夜光数据的应用不断拓展，这对传统的卫星夜光遥感数据提出了更高的要求。本文基于大众遥感、志愿者遥感理念，提出了一种夜光遥感数据获取的新方法——民航客机遥感（PARS）。以长沙市为研究区域获取PARS夜光遥感影像，并将所得数据与传统卫星遥感数据作对比。结果表明，PARS捕获的夜光遥感数据在分辨率、波段及时效性上比传统方式表现得更为优秀，是一种低成本、灵活及多样化的遥感数据获取方式，具有很大的发展潜力。  相似文献   

湖北地区地震震源参数研究     

申学林  魏贵春  丁文秀  戴苗 《中国地震》2018,34(4):781-787

为了研究湖北地区地震震源参数特征,本文基于湖北数字地震台网记录到的S波观测振幅谱,通过遗传算法获得湖北地区的介质品质因子和台站场地响应,并在此基础上计算了湖北地区地震震源参数。结果显示,湖北地区介质品质因子Q值随频率f变化的关系式为Q(f)=501.8·f~(0.309);对于大部分台站获得了与其岩石基底相符的场地响应,没有出现明显放大效应;地震震级与地震矩对数间呈线性关系,即lg M_0=10.06+1.093M_L;震源半径与应力降间呈双对数线性关系,即lgΔσ=10.52-2.01lgr;地震矩与拐角频率间整体上呈反相关;地震矩与应力降间关系不显著。  相似文献   

基于贝叶斯框架的各向异性页岩储层岩石物理反演技术   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

刘财  符伟  郭智奇  刘喜武  刘宇巍 《地球物理学报》2018,61(6):2589-2600

页岩岩石物理建模旨在建立页岩矿物组分、微观结构、流体填充与岩石弹性参数的关系.对四川盆地龙马溪组页岩进行岩石物理建模研究，针对页岩黏土含量高、层间微裂缝发育等特点，利用Backus平均理论描述页岩黏土矿物弹性参数，利用Chapman理论计算与水平微裂缝有关的VTI各向异性，并利用Bond变换考虑地层倾角的影响.提出以黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比为拟合参数进行岩石物理反演的方法，并引入贝叶斯框架减小反演的多解性.由已知的黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比作为先验信息，并以测井纵、横波速度作为约束条件建立反演的目标函数，同时利用粒子群算法进行最优化搜索.计算结果表明，基于先验约束和粒子群算法的反演方法能够较准确地反演黏土矿物的弹性参数、孔隙形态参数以及裂缝密度等参数.计算得到的黏土纵、横波速度较高，并且在一定范围内变化，这可能与龙马溪组页岩的黏土矿物组分中具有较高弹性模量的伊利石含量较高有关，同时也与黏土定向排列等微观物性特征有关.反演得到的裂缝密度与纵波各向异性参数ε呈明显的正相关，而与横波各向异性参数γ相关性较小.另外，页岩各向异性参数与黏土垂向的纵横波速度有较强的相关性.  相似文献   

基于CUDA的地震相干体并行算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

张全 《地质与勘探》2020,56(1):147-153

相干体技术在地震勘探资料解释方面得到了广泛的应用,由于相干体技术处理的对象是三维地震数据体,所以算法运算时间较长。为了缩短解释周期,本文充分发挥GPU并行计算优势,对C3相干体算法进行并行化分析。从硬盘读取数据到GPU上计算相干值并写入硬盘的整个过程进行分析,剔除了冗余数据的读取,完成了C3相干体算法的并行化设计与实现。最后分别对串行算法与并行算法进行性能测试,结果表明本文设计的并行算法在保证精度的前提下达到了16倍左右的加速比,对加快地震资料解释具有重要意义。  相似文献   

自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用     

董国臣  李胜荣  申俊峰  董朋生  李华伟  殷国栋  汤家辉 《地学前缘》2020,27(5):171-178

自然重砂是地质体经自然风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用而分离出的单矿物(或矿物组合)。自然重砂矿物晶体由于仍然保留有许多矿物成因信息,包括颜色、形态、化学成分、物理性质和矿物组合等特征,因此常用于追溯源区地质体或者找矿勘查。这种方法被认为是一种经济实用的找矿方法——自然重砂测量。本文基于全国自然重砂找矿的数据资料,系统梳理了自然重砂的矿物类型、出现频率及其分布等特点,分析了自然重砂的矿物组合和成因矿物学特征,研究了自然重砂矿物的源区烙印、搬运距离及标型指示矿物组合特征,探讨了自然重砂成因矿物学研究意义及其找矿应用前景。自然重砂矿物的颜色、形态及内部结构依然保留着明确的成因矿物学信息:其颜色和晶体形态具有继承性而与其源区母体联系起来,体现源区母体的特性;其矿物组成可分出残余原生重矿物(包括造岩矿物、副矿物、矿石矿物等)和新生重砂矿物两个部分,如赤铜矿、孔雀石等反映着源区岩性体的成分或者赋存状态特征,其矿物组合也在很大程度上继承原生共生矿物而体现诸如有无矿化等意义;重砂颗粒的磨圆度、边界光滑性等表面特征反映搬运距离,有利于明确响应源区母体或者物源,而具有良好的找矿指示意义。  相似文献   

陕西靖边龙洲波浪式丹霞地貌成因机理初探     

彭小华  吴昊  李益朝  张瑜  祝捷  党晨 《地球学报》2020,41(3):443-451

近期,通过对陕西靖边龙洲地区的丹霞地貌进行详细调查,查明了该地区丹霞地貌类型为丹霞正-负地貌的过渡类型——波浪式丹霞地貌。为了科学评价其价值和意义,本文主要从成景地层岩石特征、地质构造特征以及外动力因素等方面来初步探讨龙洲波浪式丹霞地貌的成因机理。研究表明:首先,研究区洛河组砂岩平行层理、大型风成交错层理对波浪式丹霞景观的形成具有很好的塑造作用;成景地层洛河组紫红色砂岩,为一套风成沙漠相沉积,岩石胶结程度较差,硬度低易碎,是波浪式丹霞地貌形成的物质基础;晚白垩世以来,鄂尔多斯盆地掀斜,区内地壳普遍隆起,表现为靖边龙洲地区发育多级古夷平面和河流阶地,对波浪式丹霞地貌的形成起基础性控制作用;该区洛河组砂岩中发育多组节理、裂隙构造,将洛河组砂岩切割成块状,其对波浪式丹霞地貌的形成和改造起着关键性控制作用;外动力因素上,靖边为半干旱内陆性季风气候,受西北风改造作用非常明显,是波浪式丹霞微地貌形成的主导外动力因素,此外,夏秋季的暴雨强烈冲刷侵蚀地表岩层,春秋季的寒潮霜冻,岩石发生冻融和崩落,对龙洲波浪式丹霞地貌的形成也有重要改造作用;靖边龙洲波浪式丹霞地貌除了受到地质构造和流水侵蚀的约束外,风力吹蚀对微地貌的改造非常明显,这是该地区丹霞地貌形成的主导外动力因素和特色所在;该地区波浪式丹霞地貌的发育阶段可分为两期。  相似文献