基于双向线性拟合的最佳集水面积阈值确定方法研究

基于DEM对流域水系河网的准确提取,可获得水文、地形、地貌等信息参数,为研究区水土保持、洪水灾害防治等后续研究提供很好的数据支持,由此确定流域最佳集水面积阈值尤为关键。利用ArcGIS提取不同集水面积阈值下水系河网,结合数盒子法计算不同阈值下的河网分维值,由于难以找出单一阈值做为拐点,分别从阈值最大与最小两端对应的分维值添加趋势线做双向线性拟合,并进行拟合度检验,将出现最大值对应的集水阈值判定为拐点,由此确定出区间集水面积阈值。得到的结论有:拟合出分形维数与集水面积阈值关系曲线,通过分维值双向线性拟合做拟合度检验求曲线拐点,发现集水阈值在一定的区间内比较合理,最终确定的流域最佳集水面积阈值为11.25~12.15km~2。     

云南龙川江流域集水面积阈值确定方法研究

针对传统方法在确定水系分维数中对集水面积阈值确定的主观性和不确定性较强;提出一种基于分形理论判断流域集水面积阈值的方法。以ASTER-GDEM数据为基础,ArcGIS水文分析模块为平台,自动提取不同集水面积阈值下的水系河网;对水系进行不同集水面积阈值下的分维数计算,利用分维数与集水面积阈值的关系式探讨了以关系式二阶求导出现拐点处对应阈值设为研究区集水面积阈值的方法,,并进行显著性水平对比检验对龙川江流域集水面积阈值进行估值,发现集水面积阈值取11.5km时提取的河网特征与实际水系特征基本符合。传统方法在水系分维估算中确定集水面积阈值的方法具有较强观性和不确定性,基于GIS的分形分维研究确定阈值方法与传统方法相比具有高效、客观的优势。     

基于统计方法的亚流域分类研究

对结构复杂的大面积流域进行合理分类可以更好的为地区水土保持、生态环境治理提供数据支持。基于有效流域分类方法研究较少这一现状,以白龙江中上游流域为例,利用Arc GIS自动提取河网及子流域单元划分,通过同一出水口的子流域的合并得出7处亚流域研究区;基于Horton定律计算亚流域区分支比、分形维数;统计水系及地貌形态参数,建立逐步线性回归模型探讨分形维数与各参数间的联系,采用层次聚类分析构建亚流域分类框架体系对亚流域进行分类。得到的结论有:通过逐步线性回归发现分维值主与河网密度和分支呈正相关;运用聚类分层方法将亚流域划分为3种类型;经验证划分出的干流亚流域、强构造亚流域与实际自然地理情况符合。     

基于GIS和RS的小尺度流域地貌研究

鉴于前人对大尺度河流流域进行地貌发育阶段定量分析,而缺乏对小尺度流域研究这一现状,本文以白龙江中游3条小尺度河流为例,利用Arc GIS提取河网、河道分级及亚流域划分,基于Horton定律得到亚流域平均分支比和分形维数,用等边长正方形网格将亚流域研究区划分为若干区块,通过盒维数法计算各个区块内河流的分形维数,从小尺度河流地貌单元对流域地貌特征进行定量分析。得到以下结论:研究区河流主要呈NW-SE向发育趋势,盒维数法计算得到的3条河流分形维数均小于1.6,判断出亚流域地貌均处于侵蚀发育阶段的幼年期,利用Horton定律计算得到流域分支比和分形维数较高表明该区域构造活动强烈,与研究区实际地理环境相符。     

基于Arc GIS平台的马莲河流域特征值分析研究

马莲河是甘肃省庆阳市境内最大的一条河流,流域内洪涝灾害极易发生。选取马莲河流域作为研究对象,基于ArcGIS平台,以30m分辨率的数字高程模型(DEM)提取分水岭、河网及河网分级等流域特征值进行分析,为流域内洪涝灾害的治理提供水文基础数据。本方法提取出的各流域集水面积与水文站实测值基本一致。阈值的设定会直接影响数字河网的密度和形态,本次阈值选定为1000,该值较其他研究能够更为准确地反映马莲河流域的流域特征值。本文方法计算成果精度高、速度快且成本低,对提高流域的水文分析效率具有重要的实际意义。     

大型深水导管架井口导向同心度的计算方法

描述了一种大型导管架井口同心度的计算方法，用最小二乘法将各层井口中心点坐标拟合成一条空间直线，再计算各个井口导向中心到拟合直线的距离，从而准确地判断井口是否偏离最佳拟合直线。利用VBA编程软件，可以非常快速地计算出结果，大大提高了效率。     

船模静水横摇试验的不确定度分析

为提高船模横摇阻尼力矩系数测量精度,对船模进行6次静水横摇试验。通过试验获得小角度船模静水横摇消灭曲线,根据最小二乘法计算得到的拟合曲线的斜率,即衰减系数;利用过原点拟合直线斜率的不确定度分析方法,得到衰减系数的不确定度;对横摇周期、横摇转动惯量的不确定度分别进行估算,进而得到阻尼力矩系数的不确定度。结果表明:衰减系数的B类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献率达到了74.92%,衰减系数的合成标准不确定度分量在阻尼力矩系数的合成标准不确定度中占79.88%。横摇角的测量精度是横摇阻尼力矩系数不确定度的主要来源,提高横摇角测量仪器的精度,可降低阻尼力矩系数的不确定度。     

三种常见缓冲材料的动态压缩缓冲性能

通过研究几种常用缓冲包装材料的动态压缩缓冲性能,获得包装材料的动态缓冲特性的分析方法与影响材料动态特性的因素。首先是通过材料冲击试验机对发泡聚乙烯、发泡聚苯乙烯、蜂窝纸板三种材料进行动态压缩试验。接着利用最小二乘法多项式拟合对数据结果进行处理,确定拟合阶次,以达到最佳拟合效果。然后利用MATLAB软件进行曲线拟合,绘出材料的最大加速度——静应力曲线和动态缓冲系数——静应力曲线。最后分析这三种材料的动态压缩特性．为产品的缓冲包装设计提供设计参考。     

分形维数约束ICA-RLS的遥测振动信号降噪方法

针对噪声会对遥测振动信号时频分析产生影响的问题,提出一种分形维数约束独立分量分析ICA-递归最小均方RLS的降噪方法,首先对振动信号进行相空间重构,采用基于峭度最大化的牛顿迭代ICA算法对信号进行盲源分离;然后计算各源信号的分形维数,根据分形维数自动判别含噪源信号,对含噪源信号进行RLS自适应滤波;最后对滤波后的信号进行重构,得到降噪后的振动信号。实测信号处理结果验证了算法的有效性。     

基于稳健最小二乘圆拟合的耐压壳体初挠度测量方法

针对耐压壳体初挠度计算过程中,由于人为误差造成测量值偏离,从而影响初挠度计算精度的问题,在利用标准偏差进行异常点自动判断的基础上,构建了基于最小二乘圆拟合的稳健初挠度计算方法。通过MATLAB将算法实现,代入工程实测数据,从初挠度计算的稳定性方面与最小二乘法进行对比,验证了算法的可行性和正确性。     

最小二乘支持向量机在船舶交通流特征分析中的应用研究

船舶交通流分布特征的研究可为船舶通航安全管理与航道规划设计提供基础性依据,而从离散的船舶交通流数据中拟合出其分布函数是研究其分布特征的关键。本文把最小二乘支持向量机引入到船舶交通流数据拟合中,代替传统的最小二乘法解决离散数据拟合问题。构建了基于最小二乘支持向量机的离散数据拟合模型,并对船舶交通流数据拟合进行了研究。结果表明,该方法在处理离散数据的回归拟舍时能获得较好的逼近曲线,且预测结果也具有一定的参考价值。     

基于分形特征和神经网络的柴油机故障诊断

针对现有柴油机故障诊断方法的不足,提出了一种基于分形特征和神经网络的诊断方法。讨论了关联维数的计算方法,利用Lab VIEW虚拟仪器开发平台,组建了一套基于声信号关联维数的柴油机故障诊断系统。计算了柴油机在不同工况下声音信号的关联维数,设计一个BP神经网络实现了柴油机故障诊断并进行离线训练,并进行试验验证,结果表明该方法能有效检测故障。     

基于声信号分形特征的柴油机故障在线诊断系统研究

分析了柴油机声信号的分形特征,将标度曲线的无标度区域局部斜率作为特征关联维数,用来判别柴油机的工作状态。利用Lab VIEW平台开发了在线故障诊断系统,给出了关联维数的计算流程,并以东风4135四缸直喷式柴油机作为对象进行试验,分析了四种工况下柴油机声信号的局部斜率特征,建立了关联维数特征库。     

基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报

为了实现对低速多用途船舶的阻力性能进行准确预报,提出将基于CFD的数值模拟与三因次法相结合的总阻力预报方法,采用Solidworks三维软件对某低速多用途船进行三维建模,依据Gambit软件对模型进行流域划分和网格划分,应用CFD理论选取合理的湍流模型和求解方法进行数值模拟计算,得到对应航速下船模的总阻力值系数,根据普鲁哈斯卡假设和三因次方法,利用最小二乘法拟合形状系数,进而计算出实船的总阻力,并且分析数值模拟的速度云图。最后与传统阻力估算方法-艾亚法进行比较,说明本文采用的阻力计算方法是可行性,给今后低速多用途肥大型船的阻力研究提供借鉴。     

基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报

为了实现对低速多用途船舶的阻力性能进行准确预报,提出将基于CFD的数值模拟与三因次法相结合的总阻力预报方法,采用Solidworks三维软件对某低速多用途船进行三维建模,依据Gambit软件对模型进行流域划分和网格划分,应用CFD理论选取合理的湍流模型和求解方法进行数值模拟计算,得到对应航速下船模的总阻力值系数,根据普鲁哈斯卡假设和三因次方法,利用最小二乘法拟合形状系数,进而计算出实船的总阻力,并且分析数值模拟的速度云图.最后与传统阻力估算方法-艾亚法进行比较,说明本文采用的阻力计算方法是可行性,给今后低速多用途肥大型船的阻力研究提供借鉴.     

船舶横摇二维辐射问题的二阶解及其试验研究

本文从势流理论出发,以摄动理论为基础,用密切拟合法求解了二维船体割面在水面上作横摇运动的速度势及其水动力。在求解过程中,采用了对一阶速度势直接求导的方法,这比用数值求导的方法更为准确、合理。为检验理论计算结果及其适用性,本文还进行了实验研究,分析了实测波高的各阶成分,发现在理论所适用的低频小角度情况下,理论计算与试验结果比较一致,而在高频大幅度横摇时,三阶波高大于二阶波高。 本文给出了057模型、Lewis型、和圆形剖面的理论计算结果和057模型的试验结果。     

一种时间校准方法及在航运信息处理中应用

传统的AIS与雷达目标信息融合中时间校准算法的计算存在复杂度高,融合精度低的缺点,且AIS和雷达的采样信息容易发生错漏的现象。针对上述问题,提出了一种基于最小二乘准则的时间校准算法。该方法的基本思想是采用样条函数对各传感器的采样数据进行拟合,并基于最小二乘准则在样条函数类中找出一函数使其满足拟合误差平方和最小的要求。与传统的方法相比,计算机仿真结果验证了新方法在计算复杂度上和融合精度上的有效性。     

非均匀采样潜艇耐压壳体测量数据处理方法

在役潜艇的建造和修理需要检测其耐压壳体的截面圆度,因现场条件限制或多设备融合测量,测量采样点经常呈现非均匀性,导致最小二乘圆拟合的结果与实际情况不符,研究旨在减小非均匀采样带来的影响,提高拟合圆的精度。基于非均匀采样定权提出一种非均匀采样加权总体最小二乘圆拟合方法,同时考虑观测向量和系数矩阵都有扰动,用于潜艇耐压壳体测量数据的处理。通过对4种不同预设形状的采样分析数值实验表明,该方法能提高非均匀采样情况下圆拟合的精度,但当随机误差加大至1.5 mm,该方法不能完全优于最小二乘法。非均匀采样加权总体最小二乘圆拟合法计算得到的圆心偏差及半径偏差都比最小二乘法的结果更小,具有较好的工程实用价值,可用于在役潜艇耐压壳体圆度测量非均匀采样时的圆拟合计算。     

远海PPK测量潮位用于深度基准面计算的研究

为实现远海潮位精确监测,基于GPS后处理技术(post processing kinetic,PPK)开展了远海锚定PPK潮位测量技术测量精度及稳定性研究,对潮位提取方法采用最小二乘法拟合的准确性进行验证,PPK潮位整体精度优于10 cm,对于计算确定深度基准面的精度进行分析,其精度与水位计潮位确定深度基准面的方法基本...     

基于Logistic函数拟合土体应力应变关系曲线的研究

E50作为表征材料变形特性的参数,在有限元计算中有着重要作用。E50由无侧限抗压强度试验得出,由于试验过程中的某些不确定性因素,E50的值一般具有较大的离散性。利用Logistic函数拟合土体的的应力应变关系曲线,推导出的曲线具有（σ1）f、（ε1）f、Rf三个独立的参数,再利用最小二乘法求解E50,对于提高有限元计算精度具有重要意义。