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离子型稀土矿品位空间分布变异函数的自适应选择算法: 2023年; 离子型稀土矿品位空间分布的准确估算是注液、收液工程和方案设计的关键。本文采用交叉证实法讨论了泛克里格法的六种变异函数、三种漂移函数的计算精度,考虑到离子型稀土品位具有明显的空间变异性,基于勘探孔位置,采用沃罗诺伊图法对开采区域进行分块,根据交叉证实法分析每一分块的最优变异函数和漂移函数,建立了离子型稀土品位空间分布和储量计算的变异函数自适应选择算法。结果表明,漂移函数对于计算结果影响较小,即稀土品位在空间上可以视为平稳变量;当整个矿块选择一种变异函数时,球状函数精度最高;相比选择单一的球状函数为变异函数,自适应选择算法的精度分别提高7.14%、5.45%、5.13%和8.45%。本文的方法可以为离子型稀土的开采提供高精度的稀土品位空间分布。; 黄豪; 关键词：离子型稀土矿变异函数

基于变异函数模型的钢桥面防腐层施工质量评价: 2023年; 为评价钢桥面防腐层施工质量,针对车载抛丸设备、手推式抛丸机、人工打磨除锈工艺随机选择6组10 cm×10 cm区域检测粗糙度,分析了3种除锈工艺粗糙度指标的数学特征与施工质量的变异性;针对全断面机械喷涂与人工滚涂工艺,分别检测车载抛丸设备除锈后的桥面板基面喷涂面上覆盖16 m×27 m区域共9×10个点的漆膜厚度,基于变异函数模型研究了2种喷涂工艺的变异特征,通过球状模型拟合得到变程、块金值、基台值等参数,从横向与纵向着重分析了机械喷涂面漆膜厚度的空间分布规律。结果表明,车载抛丸设备施工的粗糙度检测数据全部合格,手推式抛丸施工的粗糙度检测合格率为93.3%,人工打磨的粗糙度合格率仅为66.7%;车载抛丸设备施工的粗糙度变异系数值都稳定在平均值附近,其施工波动性最小;全断面机械喷涂施工的基台值为307.95、365.39,小于人工滚涂的540.89、373.42,机械喷涂工艺的总变异性小于人工滚涂;机械喷涂面漆膜厚度的分布具有各向异性。建议在钢桥面防腐层施工中增大车载抛丸设备与全断面机械喷涂设备的使用比例,尤其注意搭接处抛丸与喷涂质量的控制。; 王智涵汪西华黄运林钱振东; 关键词：钢桥面铺装除锈粗糙度变异函数

三维地质统计学矿产资源量估算变异函数影响因素与参数敏感性研究被引量：1: 2023年; 随着数字矿山建设不断深入和三维地质信息化技术不断发展,三维地质统计学方法在矿产资源量估算领域的应用越发广泛。变异函数是三维地质统计学矿产资源量估算方法的核心,其分析过程受诸多因素影响,参数控制复杂且敏感性各异。因此,度量这些因素对实验变异函数的影响并解析理论变异函数各参数的敏感性,对于获取更为合理的理论变异函数参数、提高资源量估算精度具有重要意义。以安徽省安庆—贵池矿集区某大型铁铜矿床为例,基于数学统计方法对影响实验变异函数的诸多因素进行系统分析,并运用Sobol′敏感性分析与控制变量方法深入解析和对比了理论变异函数相关参数的敏感性。研究结果表明:(1)实验变异函数稳健性受数据分布以及滞后距影响最为强烈;(2)理论变异函数模型中块金值是最为关键的参数,对交叉验证结果影响最为显著,变程次之;(3)理论变异函数模型参数值的调整可参考交叉验证结果,但同时还需参考地质勘查手段和矿体特征等要素进行综合评判。研究成果可为三维地质统计学矿产资源量估算过程中变异函数的合理确定提供参考和依据,并为相关方法的实践应用与推广提供帮助。; 李晓晖江健华马良祁轶宏潘杨; 关键词：变异函数资源量估算

基于区域生长法和变差函数的PolSAR影像山脊线提取: 2023年; 山脊线通常是地震引发的山地灾害的起始部位。在监测此类山地灾害时,需要明确山脊线所处位置,从而为制定出相关预防措施提供支持。根据实际经验,由于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)的成像特殊性,在检测含建筑物的全极化SAR(Polarimetric Synthetic Aperture Radar, PolSAR)影像山脊线时,往往受到高散射强度的建筑物干扰,从而出现误判。针对PolSAR影像中山脊线受到建筑物干扰出现误识的问题,提出一种结合区域生长法和变差函数的识别方法。在识别过程中,首先,对采集的PolSAR影像通过区域生长法进行分割处理,再通过模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)分类方法对变差纹理等特征进行聚类分析,并进行相似度判断,获取建筑物区域,在此基础上,对比建筑物、山脊线的混分成分,进而提取山脊线。通过对该方法进行实验对比分析,发现其相较于阈值分割方法提取精度有明显提高,可以为PolSAR影像中山脊线识别提供一种新思路。; 翟玮王晓青朱贵钰张皓然刘海龙邓津; 关键词：区域生长法变差函数

Imaging Analysis of Trabecular Bone Texture Based on the Initial Slope of Variogram of Ultra-Distal Radius Digital X-Ray Imaging: Effects on Bone Mineral Density and Age: 2022年; Background: When applied to trabecular bone X-ray images, a method for analyzing trabecular bone texture based on the initial slope of variogram (ISV) was used to assess the trabecular bone health. Methodology: Data from more than two hundred subjects were retrospectively studied. For each subject, a DXA (GE Lunar Prodigy) scan of the forearm was performed, and bone mineral density (BMD) value was measured at the location of ultra-distal radius, X-ray digital image of the same forearm was taken on the same day, and ISV value over the same location of ultra-distal radius was calculated. Pearson’s correlation coefficients were calculated to examine the correlation between BMD and ISV of the trabecular bones located at the same ultra-distal radius. ISV values changed with subjects’ age were also reported. Results: The results show that ISV value was highly correlated with the DXA-measured BMD of the same trabecular bone located at the ultra-distal radius. The correlation coefficient between ISV and BMD with the 95% confident was 0.79 ± 0.09. They also demonstrated that the age-related changes in trabecular bone health and differentiated age patterns in males and females, respectively. The results showed that the decrease in BMD was accompanied by a decrease in the initial slope of variogram (ISV). Conclusions: This study suggests that ISV might be used to quantitatively evaluate trabecular health for osteoporosis and bone disease diagnosis.; Jianfeng ChenQifeng Ying

融合半变异函数的空间随机森林插值方法被引量：8: 2022年; 土壤环境变量具有较强空间异质性,为空间插值精度的提升带来了困难,仅基于空间相关性和空间异质性的空间插值方法难以获得较高的插值精度。机器学习方法能够融合多维辅助变量的信息,提高土壤属性的插值精度,但是不能有效融合空间位置关系信息进一步改善插值精度。本文基于随机森林空间预测框架,将空间半变异函数与随机森林算法融合,提出了融合半变异函数的空间随机森林插值方法。应用所提出的方法对湖南省湘潭县土壤重金属数据进行空间插值,并与随机森林方法、基于距离的随机森林空间预测方法、普通克里金方法和回归克里金方法进行对比,检验了所提出方法的插值精度。结果表明,融合半变异函数的空间随机森林插值方法相较于传统克里金方法精度提升10%以上,相较于新型机器学习空间插值方法精度提升5%以上,同时基于半变异函数的空间随机森林插值方法的插值制图结果具有更加合理的空间分布和丰富的细节信息。因此,融合半变异函数的空间随机森林插值方法能够有效结合辅助变量信息与空间位置关系信息,有效提高土壤环境变量插值精度。; 王铭鑫范超高秉博任周鹏李发东; 关键词：空间插值

如何深入浅出讲解变差函数的内涵: 2022年; 作为一门地质资源类的专业课程,地质统计学已在多所高校开设。在储层地质建模和地质统计学课程的授课过程中,须特别注重基本概念的讲述,这些基本概念包括空间区域化变量、空间自相关性以及变差函数等。为了让学生更容易理解变差函数概念,文章深入浅出地展现变差函数的物理意义及特点,并以多个实例演示不同空间结构模型的变差函数形态,让学生掌握变差函数的本质。; 喻思羽; 关键词：地质统计学变差函数

唐山断裂带气体组分变异函数空间分布特征被引量：3: 2022年; 气体是识别构造带展布和活动的敏感组分。对唐山断裂带高空间分辨率气体地球化学测量数据进行了变异函数计算,分析了断裂带活动性与断裂带气体浓度的定量关系。结果表明,断裂带本身结构特性是控制断裂带气体空间分布的主要因素,高倾角断裂在地表以狭长条带状为主要特征,分布气体浓度高值异常,交会处气体浓度高值异常以环带形式围绕断裂分布。沿断裂带走向,各气体浓度呈高值分布,利用变异函数计算,确定各气体组分在测量区域内气体浓度与构造相关的空间范围,据此确定了唐山断裂各段构造敏感气体组分,在断裂带周边圈定出断裂带活动性重点监测区域。断裂带气体浓度克里金插值分析结果表明,唐山地区滦县—乐亭断裂带活动性较强,唐山断裂带次之,蓟运河断裂带活动性最弱。断裂带交会处,浓度高值异常分布更加明显。; 赵元鑫李营陈志路畅刘兆飞; 关键词：地球化学变异函数

克里金估值法中各向异性土体参数的空间变异函数套合研究被引量：4: 2022年; 在利用传统等效应椭圆套合模型对澳大利亚新南威尔士州巴利纳附近场地竖直剖面锥尖阻力进行预测时,面临预测效果不佳的实际问题。在等效应椭圆套合模型的基础上,提出了一种新的变异函数套合模型——等效应卡西尼卵形线套合模型。依据澳大利亚国家软土试验中心的孔压静力触探测试(piezocone penetration test,CPTU)的勘探数据,基于普通克里金估值法,分别利用2种模型对场地竖直剖面和水平剖面的锥尖阻力进行了预测。结果表明,卡西尼卵形线相较椭圆能够更好地拟合场地竖直剖面的方向变程。各向异性变程拟合的好坏显著影响套合模型的预测精度,等效应卡西尼卵形线套合模型相比等效应椭圆套合模型具有更高的预测精度。此外,等效应卡西尼卵形线套合模型也可以应用于场地水平剖面参数的预测。; 吴成龙郭庆李锦辉; 关键词：各向异性变异函数

基于变异函数的地表沉陷动态预计模型研究被引量：6: 2021年; 矿产资源开采引起的地表沉陷,危及人类生命和财产安全,研究地表沉陷随时间变化的动态过程对防治采空区地表建筑物变形破坏具有重要的指导意义。为了准确描述因开采引起的地表随时间变化的动态过程,基于变异函数理论,建立动态预计模型,并对其进行理论分析和试验验证。结合概率积分法相关理论知识推导出地表下沉时间,将其代入变异函数的变程中,为使模型描述地表点随时间变化的下沉量、下沉速度、下沉加速度符合地表下沉规律,对变异函数模型取不同的指数,并结合4个矿区下沉数据进行对比分析。研究结果表明:当模型分子指数H=4时,该模型预计下沉时间与概率积分法计算出的下沉时间接近,且分母指数K与地表点下沉时间呈正比关系,因此得出模型的最佳指数为H=4,K为待拟合值,进而提出了一种基于变异函数的地表沉陷动态预计模型;通过与2个矿区工作面实测数据对比分析得出:该模型预计地表点下沉量的均方误差分别为0.027、0.026、0.039 m,相对中误差分别为1.69%、1.62%、2.44%,最大下沉速度误差分别为4.7%、6.1%、8.1%,下沉速度均方误差分别为0.0014、0.0010、0.0014 m/d,相对中误差分别为6.16%、4.46%、6.36%;预计采空区地表随时间变化的下沉过程与实测基本符合;结果证实该基于变异函数的地表沉陷动态预计模型在描述地表点下沉量、下沉速度、下沉加速度,具有实用价值。; 郭旭炜杨晓琴柴双武郭文朋梁永图; 关键词：变异函数采动地表沉陷

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