本文關(guān)鍵詞：土遺址土體溫度變化空間規(guī)律及凍融監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建模

  更多相關(guān)文章： 溫度變化 凍融循環(huán) 數(shù)學(xué)建模

【摘要】：隨著文物保護(hù)學(xué)的持續(xù)發(fā)展,以及文物保護(hù)理念的不斷進(jìn)步,文物保護(hù)的工作重心逐漸地從傳統(tǒng)的搶救性保護(hù)不斷向文物的預(yù)防性保護(hù)轉(zhuǎn)變。預(yù)防性保護(hù)的意義在于,通過對(duì)文物賦存環(huán)境的監(jiān)測(cè)與控制,最終達(dá)到減少甚至避免文物造成進(jìn)一步破壞的目的。目前實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要手段是通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)持續(xù)獲取文物本體及賦存環(huán)境的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。然而該項(xiàng)技術(shù)目前在文物預(yù)防性保護(hù)中的應(yīng)用依然屬于起步階段,收集的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被擱置,缺乏合理深入的處理和分析,使得監(jiān)測(cè)結(jié)果不直觀,從中獲取的有效信息十分有限。這一點(diǎn)嚴(yán)重影響到了文物預(yù)防性保護(hù)的效果,不利于后續(xù)的文物保護(hù)科學(xué)研究。溫度是土遺址風(fēng)化的重要影響因素,也是最常見的預(yù)防性保護(hù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。本文應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法,基于模擬試驗(yàn)中獲取的大量無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),建立了土遺址土體溫度變化空間規(guī)律及凍融監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩個(gè)模型。該模型可實(shí)現(xiàn)如下功能：通過少量監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),獲取土體截面的溫度標(biāo)準(zhǔn)差分布情況,估測(cè)各點(diǎn)溫度標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值；對(duì)進(jìn)入凍融循環(huán)的土體區(qū)域進(jìn)行定位,并估算該區(qū)域截面積。該模型達(dá)到了最大化利用和挖掘現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的目的,為將來的土遺址保護(hù)工作提供重要的參考,并為后續(xù)的土體溫度變化規(guī)律研究以及凍融機(jī)理研究提供技術(shù)支持。上述建模首先根據(jù)文獻(xiàn)資料進(jìn)行模型假設(shè)；之后通過克里金插值法等數(shù)學(xué)方法,應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件MATLAB及Surfer對(duì)模型中的各個(gè)關(guān)鍵變量進(jìn)行求解；在完成溫度變化空間規(guī)律及凍融監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建模后,分別任意選取兩天作為被研究時(shí)段,完成模型應(yīng)用,將該時(shí)段的空間分布模型繪制成直觀的等值線圖,并對(duì)土壤溫度變化空間規(guī)律特征進(jìn)行了總結(jié)；最后對(duì)模型進(jìn)行交叉驗(yàn)證,完成模型誤差分析和結(jié)果討論。通過對(duì)模型的驗(yàn)證和誤差分析表明：溫度變化空間規(guī)律模型及凍融監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均能較好地反映實(shí)際情況,并能較準(zhǔn)確地反映溫度變化的空間規(guī)律以及和凍融區(qū)域的具體分布位置,在實(shí)際溫度標(biāo)準(zhǔn)差監(jiān)測(cè)數(shù)值和凍融區(qū)域面積估測(cè)上雖仍有一定的誤差,但并不影響該模型的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU-87;K878

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本文編號(hào)：1153070