地面沉降的GM(2,1)模型预测研究

运用灰色理论建立地面沉降的GM(2,1)模型,其中非等时距位移序列采用拉格朗日插值函数转变为等时距序列。采用非等时距GM(2,1)及GM(1,1)模型对西安市地面沉降观测点进行安全预测。计算结果表明,非等时距GM(2,1)模型预测地面沉降精度总体较GM(1,1)模型高,预测结果与实际吻合较好。     

软土地区工程性地面沉降预测的非等时距GM(1,1)模型

大规模城市建设诱发的工程性地面沉降已成为上海软土地区地面沉降新的制约因素。本文针对上海地区工程性地面沉降特点,运用灰色理论建立了非等时距GM(1,1)预测模型,并用工程实测数据进行检验,得到令人满意的预测结果。研究结果对预测和控制软土地区由建筑物群引起的地面沉降具有重要意义。     

基于GM(1,1)优化模型的岩石边坡变形预测

岩石边坡系统是一典型灰色系统。其变形发展过程可以用灰色预测模型完成。尽管传统GM（1，1）模型预测有很多成功的实例，但是也存在一些预测偏差过大的情况，必须对其进行优化。逐步迭代法GM（1，1）模型不仅收敛速度快，而且与原始数据序列的凹凸性保持一致。利用自编的计算程序对马步坎边坡观测点G1沉降和开裂进行预测分析，结果表明逐步迭代法GM（1，1）优化模型计算精度较传统GM（1，1）模型和背景构造法GM（1，1）优化模型高，较好地反映了岩石边坡的变形趋势。     

基于改进的灰色模型GM(1,1)的地下水温度预测

地下水是应用地下水源热泵的前提,地下水温度直接影响热泵机组的工作效率和工程的持续利用寿命。研究地下水温度的变化规律具有非常重要的实用价值,可为实际工程设计及应用提供可靠依据。采用改进的灰色GM(1,1)模型应用于对宝鸡市地下水温预测切实可行,模拟值与实测值拟合效果较好,该模型很好的反映地下水温随埋深增加逐渐升高的规律。     

基于非等间距序列GM(1,1)模型的地下水温度预测

地下水温度是地下水源热泵系统设计中的一个重要参数,它关系到热泵系统换热器的选型计算以及整个系统的优化设计,所以在地热井勘探和使用过程中,通过定期监测各层段地下水的温度,预测地下水温度随深度的变化规律,为地下水源热泵设计、运行、成井工艺等提供参考资料,具有非常重要的实用价值。基于灰色理论基础,应用西安市泾河开发区两口观测井30～108m的实测水温作为原始数据,构建非等间距序列GM(1,1)预测模型,预测其128～150m的水温变化情况。结果表明:模拟结果与实际值拟合好,该模型能够较好地预测地下水温度随埋藏深度的变化趋势,是分析地下水温垂向变化趋势的一种新途径。     

改进欧拉算法的GM(1,1)模型预测滑坡变形

在传统的GM(1,1)模型建模的基础上,采用改进欧拉算法简化GM(1,1)模型中参数的求解过程,进行滑坡变形动态预测。本文根据某高速公路滑坡治理过程中的变形监测数据,应用改进的模型进行滑坡变形动态预测,通过预测结果和实际监测数据进行对比分析,结果表明:改进欧拉算法的GM(1,1)模型参数计算简单,且预测精度为一级;不仅适用于滑坡变形等时距监测数据的低增长序列预测,也适用于高增长序列预测,证明该改进欧拉算法的有效性。     

灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型在喀斯特地区耕地预测中的应用——以毕节生态试验区为例

毕节生态试验区是典型的喀斯特地区,人口密度大,生态环境脆弱,水土流失严重,耕地保护尤为重要.本文以毕节地区1998-2006年常用耕地面积统计数据为基础,分别利用灰色GM(1,1)模型和Verhulst模型对该喀斯特地区常用耕地面积变化作预测.预测结果表明,GM(1,1)模型和Verhulst模型都揭示了毕节地区常用耕地面积在未来几年呈逐年递减的趋势.但是通过模拟精度验证,研究区耕地面积原始数据变化曲线呈S型,就灰色GM(1,1)模型与Verhulst模型模拟预测结果相比较,对于原始数据的模拟,GM(1,1)模型预测精度较高,而Verhulst模型更适合研究区未来几年耕地面积变化的预测.该研究结果可为区域合理利用土地资源、编制土地利用规划和耕地保护提供依据.     

改进GM(1,1)模型在路基沉降预测中的应用

GM(1,1)模型是沉降预测中应用较为广泛的模型之一,在实际应用当中发现其预测效果有时候较差甚至完全失效。为此从传统GM(1,1)预测模型建模原理出发,分析存在的理论缺陷,指出在形成预测公式时规定 , 0.5为已知条件是不合理的,应当根据实际情况选用其他数据。通过引入平均斜率来计算 序列,并利用MATLAB程序进行数据处理,寻找最合适的 以及最佳维数区。某高速公路实测沉降数据计算表明,新方法有满意的拟合和预测效果,为提高建模精度提供了新的途径。     

北京市平原区建设用地地面沉降评估—以北京市外二环京哈高速公路—京密路段沉降区为例

北京市平原区埋藏着丰富的承压水资源，但是由于城市规模的日益扩大，人口剧增和经济快速发展，地下水长期处于超要状态，从而导致地面沉降大面积发生。目前地面沉降已经成为北京市的主要地质灾害之一。采用太沙基一维固结理论，先根据评估区的地层剖面建立预测地质模型，由已知的累计沉降量、承压水降低值等反算土层的压缩变形参数。然后按预估的水位降低值计算地面沉降量。     

基于GM(1,1)模型的塔里木盆地南缘孤立绿洲降水灾变预测

我们选取了具有一定代表性的塔里木盆地南缘的孤立绿洲民丰县作为研究区,在对数据有效性的验证之后,利用研究区1980~1999年的降水资料,运用灰色系统理论的季节灾变预测方法,对该地区未来年份的降水量进行预测,并建立灰色季节灾变GM(1,1)预测模型,预测未来旱季到来的年份,为预测未来降水趋势提供了信息。结果表明:该研究区下一个旱灾灾变年大致指向2006年至2007年左右。这对合理利用本地气候资源具有实际意义,并且能够为研究干旱区气候变化提供一定的帮助。     

改进的GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的应用

为了提高GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的预测精度和普遍适用性,论文首先分析了GM(1,1)模型的数学特点,并根据建模机理所存在的固有缺陷探讨了几种合理实用的改进方法。在此基础上,结合呈对数型曲线的链子崖危岩体变形监测数据和呈指数型曲线的黄龙西村滑坡变形监测数据,分别了建立了传统GM(1,1)、无偏GM(1,1)、中心逼近式GM(1,1)、重构背景值的GM(1,1)和灰色神经网络组合等预测模型。预测结果表明:针对不同数学特点的滑坡变形数据,特定改进的GM(1,1)模型较传统模型预测精度更高,适用性更强。     

基于改进的GM(1,1)模型的辽宁锦州地区地下水时空预测研究

以辽宁锦州地区为研究实例,对比分析改进前后GM(1,1)模型在区域地下水预测的精度。结果表明:改进的GM(1,1)模型可实现各量权重的动态设定,在年和月尺度的地下水预测精度相比传统模型均有明显改善,其中年均预测误差降低12. 5%,月均预测误差降低11. 8%,地下水空间分布预测结果也更符合区域实际情况。成果对于其他区域地下水预测具有重要的参考价值。     

灰色新陈代谢GM(1,1)模型在滑坡变形预测中的应用

由于常规GM(1,1)模型用于预测时,精度较高的仅仅是最近的几个数据,越往未来发展,该模型的预测精度就越弱。针对常规GM(1,1)模型存在的不足,文章建立了灰色新陈代谢GM(1,1)滑坡预测模型,并利用该模型对向加坡滑坡和链子崖危岩体GA监测点位移变形进行了预测。结果表明,灰色新陈代谢GM(1,1)模型精度较高,预测误差较小,有很好的利用价值。     

优化GM(1,1)模型在地下水埋深预测中的应用

合理的开发和利用地下水对平原水库周边地区的可持续发展具有重大的意义.本文采用优化GM(1,1)模型,对地下水埋深进行了预测,拟合精度较高,预测效果较好,对于指导该水库合理开发利用地下水提供数量指标和科学理论依据.     

GM(1,1)模型用于钻探泥浆工程

讨论了灰色理论中的GM（1，1）模型在钻探泥浆配制中的应用，即对泥浆的失水性进行了预测，预测结果经实践检验能满足工程精度要求。     

灰色预测系统GM(1,1)模型在洛阳地区旱灾预测中的应用

灰色模型有严格的理论基础,最大的优点是实用,用灰色模型预测的结果比较稳定,不仅适用于大数据量的预测,也适应与数据量较小的预测,预测精度较高,无须像其他预测方法要么需要数据量大且规律性强,要么需要凭经验给出系数。目前,灰色模型GM(1,1)已广泛应用于工程技术、社会、经济、农业、生态、环境等各种系统的预测中。因适应贫信息,抗噪声能力强,显示出比传统预测方法更大的优越性,利用灰色系统理论,建立GM(1,1)模型模拟洛阳市灾变年份,经Matlab求解得到时间响应序列函数:^x(1)0(k+1)=1387.818e0.00905 k,Δ=0.002。通过计算机仿真发现预测值和实测值拟合良好,具有很高的精度。根据所建立的GM(1,1)模型以及模型分析,来预测未来洛阳市旱灾发生年份,得出结论洛阳在2142年、2162年、2181年、2201年出现旱灾情况,以期积极主动地采取措施进行防旱抗旱工作提供科学依据。     

GM(1,1)模型在丰县地下水水位预测中的应用研究

灰色GM(1,1)模型是基于灰色系统理论的一种预测方法,具有对历史样本数量要求少、计算简便、验证方便等优点,在诸多领域得到广泛应用。本文建立GM(1,1)模型对江苏省丰县III承压地下水水位埋深进行预测,详细阐述了地下水水位埋深时间序列的GM(1,1)模型的原理和建立过程,根据模型的预测值和实测值,对模型的精度进行检验,并对预测结果进行了分析。结果表明:丰县各水位埋深监测点GM(1,1)数学模型精度均达到I级,预测2018-2020年丰县地下水水位呈现逐年下降趋势,水位降落漏斗将不断扩大。丰县应积极寻求地表水源,在徐州市区域供水一体化形势下尽快启用小沿河地表水,科学合理开发利用地下水资源,保证区域水资源均衡发展。     

基于GM(1,1)优化模型的岩石边坡变形预报

岩石边坡系统是一典型灰色系统，其变形发展过程可以用灰色预测模型完成。尽管传统GM（1，1）模型预测有很多成功的实例，但是也存在一些预测偏差过大的情况，必须对其进行优化。逐步迭代法GM（1，1）模型不仅收敛速度快，而且与原始数据库序列的凹凸性保护一致。利用自编的计算程序对马步坎边坡预测测点G1沉降和开裂进行预测分析，结果表明逐步迭代法GM（1，1）优化模型计算精度较传统GM（1，1）模型和背景构造法GM（1，1）优化模型高，较好地反映了岩石边坡的变形趋势。     

改进的GM(1,1)模型及其在地下水环境预测中的应用

地下水环境评价和预测是地下水资源规划管理的重要内容之一,地下水环境的评价和预测对促进地下水资源可持续利用具有重要的现实意义。地下水环境评价和预测模型的建立以及在实际中的运用是近年来受到广泛重视的研究领域。本文基于灰色理论、数值积分公式和相邻最近插值构造了一类改进的灰色预测模型,使得灰色预测的基本模型成为特例。以实际地下水环境数据为基础,应用本文构造的几种灰色预测模型进行了预测,并进行了分析比较。计算结果表明,构造出的几种预测模型算法简单、精度较高,比基本灰色预测模型效果更好。     

灰色GM(1,1)模型应用于金矿床定量预测研究及其效果评析

介绍了灰色GM (1,1)模型基本原理及建模程序,列举了该模型应用于金矿床深部定量成矿预测研究的3个具体实例,通过对预测结果的综合对比分析,认为矿体自身变化程度及模型本身单调性函数特征是影响预测精度的主要因素,提出了矿体变化程度及规律研究是有效应用GM (1,1)模型进行成功预测的前提和基础.