發(fā)布時間：2017-04-17 09:21

  本文關鍵詞：克里金（kriging）插值方法在煤層分布檢測中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文是在山西省自然科學基金項目《多源信息融合技術在煤礦水害預測中的研究》資助下完成的,目的是對煤層分布檢測方法進行應用研究。 煤礦工程人員要對合理開采煤層做出決策,必須對煤層的分布有一個直觀的了解,這就需要知道煤層的分布狀態(tài)。對地下煤層了解的唯一途徑是進行鉆探檢測,但進行鉆探檢測要花費很大的代價,所以不可能大規(guī)模的鉆探。如何根據(jù)有限的鉆孔檢測資料來得到煤層的分布模型,本論文提出了克里金插值方法來解決鉆孔數(shù)據(jù)嚴重不足的問題。 在論文中,根據(jù)空間插值方法的基本原理,對主要的空間插值方法進行了比較,分析了各種方法的適用條件、算法和優(yōu)缺點。在煤層分布檢測中,克里金插值方法不僅考慮了觀測點和被估計點的相對位置而且還考慮了各觀測點之間的相對位置關系,并且,克里金建模具有無偏、最優(yōu)的性質,點稀少時插值效果比其他方法好,能給出待估點屬性值數(shù)學期望最好的近似。文中在確定插值鄰域的基礎上,利用克里金插值方法的多種模型對研究區(qū)散亂數(shù)據(jù)點的變異函數(shù)進行擬合。為了確定哪個插值模型更適合研究區(qū)域的三維建模,對多個插值效果圖進行了比較,得出普通克里金插值方法的球狀模型是最佳的插值模型。主要內容有: (1)介紹了常用空間插值方法的原理、研究現(xiàn)狀、應用領域。分析對比每種方法的優(yōu)缺點,明確了在煤層分布模型檢測方面,克里金插值方法的插值效果較好。 (2)根據(jù)空間信息統(tǒng)計學的基本原理,詳細說明了變異函數(shù)的理論模型和實驗模型,改進了變異函數(shù)參數(shù)的確定方法。 (3)詳盡闡述了克里金插值方法的基本原理,分析比較了各種克里金插值方法的優(yōu)缺點及其應用條件。提出了在研究區(qū)域內采用普通克里金插值方法進行數(shù)據(jù)插值。 (4)對原始采樣數(shù)據(jù)進行了處理,根據(jù)改進后的參數(shù)確定方法計算出實驗變異函數(shù)的參數(shù),繪出了實驗變異函數(shù)分布圖,并用理論模型中的三種模型對實驗變異模型進行了擬合,并對擬合的結果進行了檢驗,指出球狀模型的效果最好。 (5)采用普通克里金插值方法進行插值,根據(jù)輸出結果,用Matlab軟件對研究區(qū)域的煤層進行了三維模擬。 (6)對建立的煤層模型進行分析應用,指出這種方法還可以應用到更多的領域。
【關鍵詞】：空間插值 變異函數(shù) 克里金插值 煤層建模
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P618.11
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 問題的提出11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本論文的主要內容以及結構安排12-15
• 1.3.1 研究內容12-13
• 1.3.2 論文的結構安排13-15
• 第二章 空間插值技術及算法基礎15-26
• 2.1 空間插值技術概述15-16
• 2.2 空間插值技術的數(shù)據(jù)分析16-18
• 2.2.1 數(shù)據(jù)來源16
• 2.2.2 空間數(shù)據(jù)的關系16-18
• 2.2.3 數(shù)據(jù)處理18
• 2.3 空間數(shù)據(jù)插值算法18-24
• 2.3.1 距離倒數(shù)插值18-19
• 2.3.2 樣條插值19
• 2.3.3 線性插值三角網(wǎng)法19-20
• 2.3.4 最小曲率法插值20-21
• 2.3.5 徑向基函數(shù)插值21
• 2.3.6 趨勢面插值21-22
• 2.3.7 克里金插值22-23
• 2.3.8 自然鄰點插值23
• 2.3.9 泰森多邊形插值23-24
• 2.4 常用插值方法的比較24-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 空間信息統(tǒng)計學方法的基本理論26-42
• 3.1 區(qū)域化變量理論26-35
• 3.1.1 隨機過程與區(qū)域化變量26-27
• 3.1.2 協(xié)方差函數(shù)與變異函數(shù)27-30
• 3.1.3 基本假設30-32
• 3.1.4 實驗變異函數(shù)的計算32
• 3.1.5 方差估計理論32-35
• 3.2 變異函數(shù)及結構分析35-41
• 3.2.1 變異函數(shù)的性質35-36
• 3.2.2 變異函數(shù)的理論模型36-40
• 3.2.3 結構分析的基本步驟40-41
• 3.3 本章小結41-42
• 第四章 克里金插值方法42-53
• 4.1 克里金插值原理42-43
• 4.2 克里金插值分類43-51
• 4.2.1 簡單克里金43-45
• 4.2.2 普通克里金45-47
• 4.2.3 泛克里金47-48
• 4.2.4 協(xié)同克里金48-49
• 4.2.5 貝葉斯克里金49-50
• 4.2.6 其他方法50-51
• 4.3 幾種主要克里金插值方法的區(qū)別51
• 4.4 研究區(qū)克里金插值方法的選擇51-52
• 4.5 本章小結52-53
• 第五章 克里金插值方法在煤層分布檢測中的應用53-77
• 5.1 原始數(shù)據(jù)的預處理53-56
• 5.2 變異函數(shù)的分析模塊56-68
• 5.2.1 變異函數(shù)的參數(shù)確定56-60
• 5.2.2 實驗變異函數(shù)的計算60-63
• 5.2.3 實驗變異函數(shù)的擬合63-64
• 5.2.4 結果檢驗64-68
• 5.3 克里金插值模塊68-71
• 5.3.1 參估點的搜索68-69
• 5.3.2 克里金插值方法的計算69-71
• 5.4 基于 Matlab的插值結果可視化71-76
• 5.4.1 Matlab軟件概述71
• 5.4.2 Matlab語言用于三維建模的優(yōu)勢71-72
• 5.4.3 克里金插值系統(tǒng)界面設計72
• 5.4.4 煤層分布區(qū)厚度預測72-74
• 5.4.5 煤層分布模型及其分析應用74-76
• 5.5 本章小結76-77
• 第六章 總結與展望77-79
• 6.1 本文的研究總結77
• 6.2 本文的不足之處77
• 6.3 對進一步研究的建議77-79
• 參考文獻79-82
• 感謝詞82-83
• 研究生期間發(fā)表論文83

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 勾啟泰;岳建平;;克里金插值法在大地坐標系轉換中的應用研究[J];測繪通報;2011年09期

2 郭秋英;郝光榮;陳曉巖;;中長距離網(wǎng)絡RTK大氣延遲的Kriging插值方法研究[J];武漢大學學報(信息科學版);2012年12期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 胡朝輝;面向汽車輕量化設計的關鍵技術研究[D];湖南大學;2010年

2 董海波;煤礦采場瓦斯分布與分布場重構技術研究[D];中國礦業(yè)大學;2012年

3 任麗艷;開采沉陷預測與數(shù)值分析中的三維地質建模研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉治政;黃水河流域平原區(qū)地下水監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 龍威舜;克里金估計技術在輥道窯溫度場中的應用研究[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學院;2011年

3 徐壽志;區(qū)域海水聲速異常模型初步研究[D];遼寧工程技術大學;2011年

4 孟祥帥;區(qū)域地下水觀測井網(wǎng)優(yōu)化方法研究[D];中國地質大學(北京);2012年

  本文關鍵詞：克里金（kriging）插值方法在煤層分布檢測中的應用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：312923