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降雨量预测模型的研究和应用论文

发布时间:2024-07-04 01:19:17

降雨量预测模型的研究和应用论文

极端气温、降雨与洪水之间有一定的联系。根据1958~2007年广西西江流域极端气温、极端降雨和梧州水文站洪水数据,以第5章相关分析所确定的显著影响梧州水文站年最大流量的测站的相应极端气候因素(表)为输入,建立人工神经网络模型。

BP神经网络概述

(1)基于BP算法的多层前馈网络模型

采用BP算法的多层前馈网络是至今为止应用最广泛的神经网络,在多层的前馈网的应用中,如图所示的三层前馈网的应用最为普遍,其包括了输入层、隐层和输出层。

图 典型的三层BP神经网络结构

在正向传播中,输入信息从输入层经隐含层逐层处理,并传向输出层。如果输出层不能得到期望的输出结果,则转入反向传播,将误差信号沿原来的连同通路返回,通过修改各层神经元的权值,使得误差最小。BP算法流程如图所示。

图 BP算法流程图

容易看出,BP学习算法中,各层权值调整均由3个因素决定,即学习率、本层输出的误差信号以及本层输入信号y(或x)。其中,输出层误差信号同网络的期望输出与实际输出之差有关,直接反映了输出误差,而各隐层的误差信号与前面各层的误差信号都有关,是从输出层开始逐层反传过来的。

1988年,Cybenko指出两个隐含层就可表示输入图形的任意输出函数。如果BP网络只有两个隐层,且输入层、第一隐含层、第二隐层和输出层的单元个数分别为n,p,q,m,则该网络可表示为BP(n,p,q,m)。

(2)研究区极端气温、极端降雨影响年最大流量过程概化

极端气温、极端降雨影响年最大流量的过程极其复杂,从极端降雨到年最大流量,中间要经过蒸散发、分流、下渗等环节,受到地形、地貌、下垫面、土壤地质以及人类活动等多种因素的影响。可将一个极端气候-年最大流量间复杂的水过程概化为小尺度的水系统,该水系统的主要影响因子可通过对年最大流量影响显著的站点的极端气温和极端降雨体现出来,而其中影响不明显的站点可忽略,从而使问题得以简化。

BP神经网络是一个非线形系统,可用于逼近非线形映射关系,也可用于逼近一个极为复杂的函数关系。极端气候-年最大流量水系统是一个非常复杂的映射关系,可将之概化为一个系统。BP神经网络与研究流域的极端气候-年最大流量水系统的结构是相似的,利用BP神经网络,对之进行模拟逼近。

(3)隐含层单元数的确定

隐含层单元数q与所研究的具体问题有关,目前尚无统一的确定方法,通常根据网络训练情况采用试错法确定。在训练中网络的收敛采用输出值Ykp与实测值tp的误差平方和进行控制

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

作者认为,虽然现今的BP神经网络还是一个黑箱模型,其参数没有水文物理意义,在本节的研究过程中,将尝试着利用极端气候空间分析的结果来指导隐含层神经元个数的选取。

(4)传递函数的选择

BP神经网络模型算法存在需要较长的训练时间、完全不能训练、易陷入局部极小值等缺点,可通过对模型附加动量项或设置自适应学习速率来改良。本节采用MATLAB工具箱中带有自适应学习速率进行反向传播训练的traingdm()函数来实现。

(5)模型数据的归一化处理

由于BP网络的输入层物理量及数值相差甚远,为了加快网络收敛的速度,使网络在训练过程中易于收敛,对输入数据进行归一化处理,即将输入的原始数据都化为0~1之间的数。本节将年极端最高气温的数据乘以;将极端最低气温的数据乘以;年最大1d、3d、7d降雨量的数据乘以;梧州水文站年最大流量的数据乘以,其他输入数据也按类似的方法进行归一化处理。

(6)年最大流量的修正

梧州水文站以上的流域集水面积为万km2,广西境内流域集水面积为万km2,广西境内流域集水面积占梧州水文站以上的流域集水面积的。因此,选取2003~2007年梧州水文站年最大流量和红水河的天峨水文站年最大流量,分别按式计算每年的贡献率(表),取其平均值作为广西西江流域极端降雨对梧州水文站年最大流量的平均贡献率,最后确定平均贡献率为。

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

表 2003~2007年极端降雨对梧州水文站年最大流量的贡献率

建立“年极端气温、降雨与梧州年最大流量模型”时,应把平均贡献率与梧州水文站年最大流量的乘积作为模型输入的修正年最大流量,而预测的年最大流量应该为输出的年最大流量除以平均贡献率,以克服极端气温和降雨研究范围与梧州水文站集水面积不一致的问题。

年极端气温、年最大1d降雨与梧州年最大流量的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1958~1997年年极端最高气温、年极端最低气温、年最大1d降雨量与梧州水文站年最大流量作为学习样本拟合、建立“年极端气温、年最大1d降雨-梧州年最大流量BP神经网络模型”。以梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,榜圩、马陇、三门、黄冕、沙街、勾滩、天河、百寿、河池、贵港、金田、平南、大化、桂林、修仁、五将雨量站的年最大1d降雨量为输入,梧州水文站年最大流量为输出,隐含层层数取2,建立(19,p,q,1)BP神经网络模型,其中神经元数目p,q经试算分别取16和3,第一隐层、第二隐层的神经元采用tansig传递函数,输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

图年极端气温、年最大1d降雨-梧州年最大流量BP模型结构图

表 BP网络模型参数一览表

从结构上分析,梧州水文站年最大流量产生过程中,年最高气温、年最低气温和各支流相应的流量都有其阈值,而极端气温和极端降雨是其输入,年最大流量是其输出,这类似于人工神经元模型中的阈值、激活值、输出等器件。输入年最大1d降雨时选用的雨量站分布在14条支流上(表),极端降雨发生后,流经14条支流汇入梧州,在这一过程中极端气温的变化影响极端降雨的蒸散发,选用的雨量站分布在年最大1d降雨四个自然分区的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ3个区。该过程可与BP神经网络结构进行类比(表),其中, 14条支流相当于第一隐含层中的14个神经元,年最高气温和年最低气温相当于第一隐含层中的2个神经元,年最大1d降雨所在的3个分区相当于第二隐含层的3个神经元,年最高气温、年最低气温的影响值和各支流流量的奉献值相当于隐含层中人工神经元的阈值,从整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 选用雨量站所在支流一览表

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为40个,经过113617次训练,达到精度要求。在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见表和图。

表年最大流量训练结果

图 神经网络训练过程图

图年最大流量神经网络模型训练结果

从图可知,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。从训练样本检验结果(表)可得:1958~1997年40年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的分别为39年,40年,合格率为100%。说明“年极端气温、年最大1d降雨- 梧州年最大流量预测模型”的实际输出与实测结果误差很小,该模型的泛化能力较好,模拟结果较可靠。

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,榜圩、马陇、三门、黄冕、沙街、勾滩、天河、百寿、河池、贵港、金田、平南、大化、桂林、修仁、五将雨量站的年最大1d降雨量输入到“年极端气温、年最大1d降雨梧州年最大流量BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测检验结果见图,表。

图年最大流量神经网络模型预测检验结果

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

从预测检验结果可知:1998~2007年10年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于20%的为9年,合格率为90%,效果较好。

年极端气温、年最大7d降雨与梧州年最大流量的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1958~1997年年极端最高气温、年极端最低气温、年最大7d降雨量和梧州水文站年最大流量作为学习样本来拟合、建立“年极端气温、年最大7d降雨- 梧州年最大流量BP神经网络模型”。以梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,凤山、都安、马陇、沙街、大湟江口、大安、大化、阳朔、五将雨量站的年最大7d降雨量为输入,梧州水文站年最大流量为输出,隐含层层数取2,建立(12,p,q,1)BP神经网络模型,其中,神经元数目p,q经试算分别取10和4,第一隐层、第二隐层的神经元采用tansig传递函数,输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

表 BP网络模型参数一览表

图年极端气温、年最大7d降雨-梧州年最大流量BP模型结构图

本节输入年最大7d降雨时选用的雨量站分布在8条支流上(表),在发生极端降雨后,流经8条支流汇入梧州,在这一过程中极端气温的变化影响极端降雨的蒸散发,且选用的雨量站分布在年最大7d降雨四个自然分区的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区中。该过程可与BP神经网络结构进行类比(表),其中,8条支流相当于第一隐含层中的8个神经元,年最高气温和年最低气温相当于第一隐含层中的2个神经元,年最大7d降雨所在的4个分区相当于第二隐含层的4个神经元,整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 选用雨量站所在支流一览表

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为40个,经过160876次的训练,达到精度要求,在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见表,图。

图 神经网络训练过程图

表年最大流量训练结果

图年最大流量神经网络模型训练结果

从图可知,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。由训练样本检验结果(表)可得:1958~1997年40年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的,分别为38年、40年,合格率为100%。说明“年极端气温、年最大7d降雨-梧州年最大流量BP神经网络模型”的泛化能力较好,模拟的结果较可靠。

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州气象站的年极端最高气温,桂林、钦州气象站的年极端最低气温,凤山、都安、马陇、沙街、大湟江口、大安、大化、阳朔、五将雨量站的年最大7d降雨量输入到“年极端气温、年最大7d降雨- 梧州年最大流量BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测结果见图和表。

图年最大流量神经网络模型预测检验结果

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

由预测检验结果可知:1998~2007年10年中年最大流量模拟值与实测值的相对误差小于20%的为7年,合格率为70%,效果较好。

梧州年最大流量-年最高水位的BP神经网络模型

(1)模型的建立

以1941~1997年梧州水文站的年最大流量与年最高水位作为学习样本来拟合、建立梧州水文站的“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”。以年最大流量为输入,年最高水位为输出,隐含层层数取1,建立(1,q,1)BP神经网络模型,其中,神经元数目q经试算取7,隐含层、输出层的神经元采用线性传递函数,训练函数选用traingdm,学习率取,动量项取,目标取,最大训练次数取200000。BP网络模型参数见表,结构如图所示。

表 BP网络模型参数一览表

图 梧州年最大流量—年最高水位BP模型结构图

广西西江流域主要河流有南盘江、红水河、黔浔江、郁江、柳江、桂江、贺江。7条主要河流相当于隐含层中的7个神经元(表),整体上来说,BP神经网络的结构已经灰箱化。

表 BP神经网络构件物理意义一览表

(2)训练效果分析

训练样本为57个,经过3327次训练,误差下降梯度已达到最小值,但误差为×10-5,未达到精度要求。在命令窗口执行运行命令,网络开始学习和训练,其训练过程如图所示,训练结果见图和表。

表年最高水位训练结果

从图和表可看出,训练后的BP网络能较好地逼近给定的目标函数。对于训练样本,从检验结果可知:1941~1997年57年中年最高水位模拟值与实测值的相对误差小于10%和20%的分别为56a,57a,合格率为100%。说明“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”的实际输出与实测结果误差很小,该模型的泛化能力较好,模拟的结果比较可靠。

图 神经网络训练过程图

图年最高水位神经网络模型训练结果

(3)模型预测检验

把1998~2007年梧州水文站年最大流量输入到“年最大流量-年最高水位BP神经网络模型”。程序运行后网络输出预测值与已知的实际值进行比较,其预测结果见图,表。

表 神经网络模型预测结果与实际结果比较

从预测检验结果可知:1998~2007年10年中,年最高水位模拟值与实测值的相对误差小于20%的为10年,合格率为100%,效果较好。

图年最高水位量神经网络模型预测检验结果

本文译自Environmental Geology,2002(41)∶765~775。

Alberto Pistocchi1Lucia Luzi2Paola Napolitano3著

朱汝烈4译校

(1Studio di Ingegneria per I'Ambiente e il Territorio,Viale Cesena,Italy;2IRRS-CNR,MiLan,Italy;3ACTA Studio Associato,Naples,Italy;4中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】此案例研究,源于将不同概率的预测模型[贝叶斯(Bayesian)概率、模糊逻辑、“与”、“或”、“总和”、“产出”、“灰度(非线性)”运算以及必然性因素等],用于编制意大利亚平宁山脉北部的丘陵和山岳地区滑坡灾害地图。利用7个数据层来检验非常脆弱的区域:岩性、与地质构造线的距离、年降雨量数值、土地覆盖类型、地形坡度和坡向,以及与水文网络段的距离。与用预测率指数预测的不同结果进行了对比和缜密的讨论,以评价这种易于运用、适宜有效的数据库在土地规划中使用价值的可能性。

【关键词】支持性函数整体化模拟滑坡灾害空间数据库

1导言及一般论点

近几年来,全欧洲各地方及规划部门在建立空间数据库方面有了长足进展。然而,很多数据库似乎对决策支持仍然不起作用,而且其使用的有效数据经常是纯粹土化的。特别是,最终数据使用者和决策者对于有关地理信息系统(Geographic Information Systems——GIS)的模拟能力,近乎于毫不知晓的状况。极少有地方政府机构在日常的决策中采用预测模型作为其有效支撑。

地理信息系统为详细的空间特征模拟带来巨大的能力,并且许多地方政府现在已拥有GIS技术,为其使用提供了方便条件。人们在对自然界现象进行日常习惯性观察时,这一重要信息有变成一种更有力的方法手段的潜在可能吗?

出于参与规划和目标共享的需要,地学家已经注意到确定的共享资源在用于规划和决策支持中做出的评估具有何等重要性的有关阐述。一些人强调地球科学地图在制定政策和土地使用规划过程中的作用。据他们的观点,灾害地图(hazard maps)的主要作用是,为决策者提供有关土地开发规章条例定义问题的正确观点。

基于自然现象之间因果关系的预测模型,已被水文工作者、地球科学家、环境分析家和工程师广泛地应用于自然风险评估、自然资源管理、污染防治与土壤改良及环境影响评估等领域。然而,就诸如滑坡这一自然灾害场合而言,要建立一个能在区域规模内可靠适用的模式似乎相当困难。一些人探究产生这一困难的原因,认为主要是受模型和数据的限制。与其他风险管理的角度不同,很少有管理者探索过有关定量模型的应用问题。

滑坡灾害制图的传统方法,依赖地质学家和地貌学家的经验观察、鉴定(通过对现场特性的直接观察和远距离的检测报告)来解释滑坡发生的特征。这样虽有相当可能判明既往事件,但是在撇开专家主观性及定性判断的情况下,几乎不能支持任何预测。

近几年来,已经提出了基于成带现象的大地构造模型。然而,基于大地构造模型的计算方法,或者说实际上是基于指数叠加的方法,限于数据不足或数据质量的低下,尽管其自然基础相当稳固,仍经常是不可靠的。

另一方面,通过“客观”的可复制模型进行的预测,分析家对可能的、有限的随机选择感到兴趣。特别是下列这些情况:

·当具有相当重要性的规划设想涉及到社会冲突时;

·当现象不容易觉察时;

·当对覆盖整个所关心区域的现象做详细测图所耗费用过于高昂,因而有必要对那些需更深一步了解的区域进行“筛选范围”模拟的时候。

一般说来,模拟过程与决策很相似,而且其工作具协调性和基础性。灾害地图之所以合理的一个理由,是通过专家的专门鉴别,可用模拟方法学的手段再现、复制,可以有助于认识的社会构成,亦即在管理者、社区公众以及科学家之间分享正确的决策准则。

这一原因导致开展使用概率进行预测的可能性的调查研究。在这些探索过程中,充分运用有关滑坡事件的先验性知识,通过合理地确定参数,用模糊的、或随机的地图套叠方法进行概率预测。

在最近几年,对这种方法做了很多探索。所有这些方法已经比较广泛地使用于敏感性分析或不同方法的性能对相同案例的研究。目前,在这些应用中存在的主要困难是不同的地图的对比。

有人提出了一种解决问题的构想,以完善绘图功能。在那些作者们的工作中,显示了概率、模糊的范畴,并可用现象发生地区最支持性的探测功能——例如滑坡或者矿藏——来证明。这些技术通过推测、校核而发挥效用;对其他诸如神经和贝叶斯(Bayesian)网络等方法,其共通特征与一般的数学模拟近似。以这种方法能轻易地找出一种称之为预测比率的独特标准,它主要用于比较不同预测地图,堪称使模型具有良好性能的有效措施。对其解释如下:支持性函数的用途在于以产生至少包含科学家基于规章的判断,即可从现场经验获得的、预测大部分正确的地图为目标。当然,随后由于专家对现象认识和理解的逐步深化在评估期间必然要求选择多种模拟。同时,由于协调不当而产生变量的假定概率,以及数据缺乏和不可靠,也可引起谬误的结果。不过,运用定量法可以使模型的校准和确认能够支持预测的透明度和合理性。支持性函数模拟方法最近已在专门为其安排的某些案例研究中应用。

本文目的在于,探讨支持性函数模拟对用现有的数据库标准认定的滑坡事件,编制灾害地图的可应用性,并且检查这种方法在现有的数据库里信息的运用中如何改进,以与其他技术(例如,每个岩性单位的滑坡频率编图或者纯粹的滑坡目录清单似的绘图)相比较。

支持性函数模拟也可用于构建数据库的概念性设置:数据的收集严格依赖于在理论框架上对最佳可用信息的准确理解。

2理论背景

很多作者指出,数值技术的使用与那些对相关现象自身属性的局部价值认为值得关注的事件相联系。属性被认为是事件的证据因素,“或然性”、“可能性”或者发现事件的“可能”程度,在一定意义上与每个相关属性的存在非常符合。假定 A是已进行分析的定义域,而 F是被检查的事件现象。若 r数据层为有效数据,则对于每一个属性种类中的mk来说,设定k=1,…r,便可对每个数据层定义一个分配函数:

地质灾害调查与监测技术方法论文集

它将 A的每个象素分配到k层序列中的一层中;可以为每层确定另一个函数:

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在这种情况下,地图在每个层里出现一个数值下降的间隔[a,b]。在此,a和b取决于分析者(如稍后将指出的那样)所做的进一步假定。这个数值代表支持性(favorability),即假定一旦遭遇某种特殊种类属性现象出现时的可靠程度。

对作为每个数据层的函数成分 V和R被定义后,支持性函数可表示为:

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间隔极值 a,b必须由分析家据其“可靠性”的解释而定,若认为可靠性与“可能性”相同,则 a=0,b=1。若令可靠性范围等于确定性系数,则 a=-1,b=1。如果选择不同的方法,则可能需要另外的数值。

支持性函数在本项目中的不同用法将在本报告中予以陈述。

若支持性假设为与特定现象 F相关,设定与事件的可能性一致的属性种类为E1,…,E。,然后根据贝斯定理,按 E1,…,E。独立条件假说,可写为:

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在ppsI中,I=1,…,n,是发生必然属性种类的优先概率,并且可用该属性种类存在的总面积的百分比进行估算。pps1至n作为属性种类的先期共同可能性考虑;这可以作为全部种类共同发生的总面积的百分比。ppaI,I=1,…,n是观察到的F对于属性种类Ei事件的可能性;这可以根据公式计算。ppaI=1-(1-(areaI)-1)nb(I),其中areaI是符合i系列条件的面积,而nb(i)是与F条件也符合的i系列的面积。psF是所有覆盖整个区域的F的优先概率,并可用所有符合F条件面积的百分数算出。

按此法则,一张地图可以由发生的属性种类的每种组合的计算编制出。这可以通过常规交叉作业程序,在GIS的栅格内操作完成。

如果使用确定性系数,则运算法则作如下相应变动:

(1)一种属性种类的确定性系数可以定义为:

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式中:I=1,…,n;n是作为原因因数的主题数据种类的数量。

(2)对两个数据种类来说,确定性系数根据下列法则计算:

当 CF1和CF2均为正号,那么 CF1+2=CF1+CF2-(CF1×CF2);

若 CF1和CF2符号相反,则 CF1+2=CF1+CF2/{1-min(|CF1|,|CF2|));

若 CF1和CF2均为负号,则 CF1+2=CF1+CF2+(CF1×CF2)。

(3)程序通过首先计算 CF1+2=CF12,然后 CF13=CF12+3等等,按此重复操作可获得更多的图件。

作为最后的方法,采用模糊集合论通过计算“模糊总和”、“模糊产出”,“模糊与”、“模糊或”以及“模糊非线性函数”。所有这些函数都是在假设 F存在的可能性预测值等于给定的种类EI(即 ppaI)的条件下进行运算的。它们是:

·“模糊与”=min(ppaI),I=1,…n;

·“模糊或”=max(ppaI),I=1,…n;

·“模糊结果”=Ⅱ(ppaI),I=1,…n;

·“模糊总和”=1-Ⅱ(1-ppaI),I=1,…n;

·“模糊非线性计算”=(模糊总和)(模糊结果)1-γ,γ是0:1范围的参数。

按此方法,可确定编制覆盖层地图的法则,以便分析家能评价覆盖整个研究地区的不同事件属性数据差别,并有助于进一步识别存在更多现象的场地。这些计算结果代表与被认为属于有利性的现象相关指标的数目。必须注意到,除已描述之外,根据相应的资料证据分量、可信功能、线性回归覆盖概率以及其他诸多条件,可采用不同的技术。

必须指出,优先概率psF需要对确定性系数的估计测定而计算获得,但将它用于绝对边界条件是无意义的,因为要预知未来的滑坡事件的可能性实际上几乎是不可能的。预测根据的理由必须在概括全部条件求得支持性指标后,方可确认,而不能以对灾害的数字计算结果为依据。

3应用

用于本案例研究的地区在意大利(图1)北部的萨维(Savio)河流域。区域地质概况基本上为泥灰岩和沙岩组成的一个沉积盆地。可更详细分为以下3种主要的地质岩层:

图1研究区位置图

(1)托尔顿阶(Tortonian N1)为灰色砂质和泥质浊流沉积岩,是主要地质岩层,并出露于这条主要溪流两侧。

(2)由微晶质石膏与泥质粘土和沙层互层组成,而其基底为含硫石灰岩地层。

(3)由泥质岩、砂质岩和砾岩3层构成,全部含有灰岩层。

此外,还有淤泥质泥灰岩层、晚始新世砂岩地层、上新世粘土以及混杂堆积的粘土层出露地表。

该地区被大量滑坡覆盖,在不同的地质单元内,大多数情况下是以滑移型或泥石流型的运动形式发生。而且,有的地区有岩石崩落,并存在块体平移运动,然而对它们均未做过分析。研究过程中使用的数据由埃米利亚·罗马格纳地区地质调查所(Regione Emilia Romagna Geological Survey)提供。

用于本案例研究的数据库由若干主题层构成,它们涉及:

·线性构造(断层,向斜和背斜),比例尺1:50000;

·岩性单元,比例尺1:50000;

·根据CORINE欧洲工程指南协议,从TM陆地卫星映像获得的土地覆盖情况,比例尺1∶50000:

·数字地形模型(DTM),根据从Regione Emilia Romagna地方当局的地图数据库中获得的、通过计曲等高线内插、等高距为50m的等值线制成;

·整个地区的7个降雨计量站的降雨测量数据;

·数字化水文网,比例尺1:10000。

必须强调,数据库的分辨度非常低劣,另外,数据在比例尺上很不均匀。有人会认为特别是当与平均滑坡面积进行对比时,地形信息明显很不精确,因而成为非实际滑动的运动学的代表。这项研究的目的是评价现实世界数据库的预测能力(前已阐述),必须意识到,重要的不是做出可靠的灾害地图,因为最好的信息虽已被应用殆尽,但不可能有任何更深远范围的调查和数据可供获取。正如在以下内容所强调的那样,与土地计划的预测相比较,评估的结果将为数据库的改进给予更多的输入内容。

从DTM数字地形模型中形成了坡度和坡向地图,并用固定的数值间隔对坡度做了分级。

对线性构造的距离做了计算,目的在于评价构造干扰对坡体稳定性的可能影响。以对栅格地图和栅格化作为计算结果。

分析了降雨资料,以查明高程与年降雨量之间的关系。从这两个变量的一个回归方程发现:y=(R2=),x为海拔高程(m),y是超过30年的长时间级数降雨量的总平均值(mm/a)。后来用该方程式做了一幅连续降雨地图,结果明确显示,DTM既像降雨特征的指示剂,同时也犹如位能释放的一个显示器。

应当注意,过高的高程与降雨的相互关系相当微弱,而更进一步的分析则要求更好地描述该地区的实际降雨分布情况。然而,依据现有数据,仅能说明已经适当地查明了降雨分布的一般趋势而已。

尽管概念上的差异特性可以在滑坡的现象情况与所需的因素之间梳理出来,然而,当其他所需要特征都存在的情况下,恰恰只是“要素”触发了滑坡。可以认为,所有这些数据层都可能具有优先意义。

至于存在滑坡可能性的数据,只能依赖地方当局的土地不稳定情况报表获得。应着重指出,数据库适用于构建GIS的长时间序列分析。而且,其数据的密度和分布,按统计学来看,属具典型意义的现实滑坡分布。可以证明,事实上,当为贝叶斯程序培养的数据集不是足够大(并且排列也不足够随机)——这关系到对分区性随机变量的获得——的时候,按定量评价的观点衡量概率综合模拟,是毫无意义的。本案例中,滑坡发生的优先总和有利性条件(级别—特殊)的概率ppa1和psf,需由专家们判定。而且,选择滑坡的类型和年龄以便培养数据系列是重要的,这样的系列可照顾到同类滑坡。已有人进行了关于“泥石流”和“崩滑泥石流”类型滑坡的分析,认为通常发生在局部地区。在本研究项目中,仅在编制一些图件时有效地应用。

地区土地不稳定性报表记录也考虑了岩石崩落、块体滑动以及潜在不稳定的地段,但是这些没包括在分析过程中。图2显示了用于分析的数据层。

被考虑的全部主题的数据原则上有相互关联的可能性。由于多余的信息将可能导致无效结果,因而做一些尝试性计算。为了分析的目的,已进行了一次对7个主题条件(即,降雨地图、岩石学、土地覆盖、坡度、坡向、与水文网的距离及与线性构造的距离)的联合性试验。7个主题条件分类列入独立的图例内,并作为促使滑坡体产生活动的条件在地图上的识别标准。

对每一个地图偶对做了4个指数的联合计算:

·x平方(x2)指数;

·克拉默(Cramers)指数;

·意外事故指数;

·共同信息不确定性得分。

这里,第一个指数被确定为:

图2用于预测的原因因素主题图

地质灾害调查与监测技术方法论文集

式中

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而 T=象素的总数,Ti=地图1中 i类象素的数量,Tj=地图2中 j类象素的数量。指数 n和m分别是在地图1和地图2中的种类数目。

克拉默指数(V)和意外事故指数(C)确定如下:

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相同符号的含义相应同前,同时 M取(m-1,n-1)的最小值,而 n和m分别是两幅图中每一幅中的数据种类的数目。

图幅偶对 A和B的共同信息不确定性得分取决于:

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其中

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n、m分别是在地图A和地图B里种类的数量,而Pij则是在地图A和B的交会线上i和j种类的像素数量分别对像素总量的比率。Pj是地图A中种类j的像素总数量,而 Pi表示种类i在地图B中的总像素。

上述指标可判断一个地图偶对之间的协调性尺度。x平方指数给出协调性(无上边界的)绝对尺度,而对其本身没用;V和C表示区域内预防标准的尺度[0,1],它们越是接近1,则两张地图之间的联系越强。这3个指标结合使用,可提供关于联系性的一个综合尺度标准,并允许我们超越一套地图从不同角度去比较像对的联系性。通常,可能注意到3个指标呈现如所期望那样非常相似的反应。不确定性共同信息记录也可用于确定由前面的指标测定的联系性模型,并假定在0(完全独立的地图)和1(完全联系的地图)之间改变。表1展示了如上所述的地图计算的指标。

表1数据层之间的联系性指标

尽管未使用计算的指标,在严格条件下,对于确定贝叶斯条件(比非联系性质更强)的独立性,这些由全部数据层推断而得出的联系性指标,可能应当是独立的。

正如分析所指出的,必须被注意到,滑坡显示出与岩石学的某种联系(只有一个滑坡,岩石学主题由于共同信息的不确定性,具有非相关性),并与海拔高程/雨量以及地表覆盖存在空间联系趋势。

应当指出,若从因果关系以外的因素看来,岩石学与海拔高程/雨量和土地覆盖是相关的,而与坡度之间的联系较弱,与其他主题的联系则极少或无联系。提供给研究项目的不甚适用的DTM似乎是造成这一现象的首要原因。除在坡度和降雨量/海拔高程之间的微弱的联系外,其他联系可能均未予考虑。

根据当地地质调查所的分析似乎也得出同样的结论,岩性的因素仅仅用于编制滑坡灾害图以及拟定作为滑坡灾害指标的每个岩性单位的滑坡频率。

在每次运算期间,只有已知滑坡(通过随意抽样选择)的一半用来生成预测地图,然而剩下的东西,应当视为同样有效的数据群。作为滑坡灾害预测尝试,最先使用潜在原因因素,而在第2次试验过程中,只使用了3个最为相关的因素,这将在后面的章节中予以解释。

4结果讨论

支持性函数的计算如以下将予以描述的那样,是在不同的模拟假定前提下进行的。每一幅由计算生成的良好地图的预测能力,用曲线的预测比率进行测试。这种曲线,是通过研究地区的累积百分率标定分类,以支持性评定数值的递减量(遵循上面提到的各种法则)作为横坐标,以滑坡地区的累积百分率作为纵坐标而做成的。据说,当预测的滑坡百分比与区域最大值的20%相一致时,便是对模型预测能力的良好评估。更广泛的观念是,曲线越是有规则的接近纵轴,则预测越加吻合。相反,若更多的曲线靠近45°直线,则说明组合因素造成预测靠近支持性数值的随机分布范围,这种预测的有用价值极小。在因果因素中,已经认识到水文网络所起的作用较小,这是因为为其所拟定的细节,要比其他因素的精密度高得多。乍看起来河流切割“遍布”各地,因而不便于将滑坡分布与它和水文网络的距离加以联系。因此,在因果因素中没有包括河流水系。

在图3中对已考虑的6个因果因素的预测比率,逐个予以显示。本项目中,预测者估计的条件频率ppaI,I=1,…n(发生滑坡事件的条件概率,给定的种类 i)适于每个主题内的每一个种类。

图3原因因素预测的比率——使用整个滑坡封闭折线和条件频率

第一步计算用作证据的数据,来自图解滑坡活动的全部封闭折线。滑坡被分解成两个随机取样组,其中一个用于标定,而另一个用于证实。计算作业使用了3个最相关的主题(岩性、土地覆盖以及海拔高程/雨量),遵照先前描述的指标。预测比率曲线用图4显示。

进一步使用所有的6个指标进行了计算,其预测比率用图5显示。

我们注意到,由于整个滑坡体均被绘制,因而这可能会含有一些精确性的偏差;由于因果因素的集合,致使滑坡触发点和滑坡前缘不相同。因此,在每个滑坡封闭折线内预测,只使用最高点;若从物质运动的运动学原理考虑,触发点应当在最高位置。6个因果指标在此假定前提下计算的预测比率,如图6所示。

图47位预测者预测的比率——使用3个因果指标

(岩石学、降雨量和土地覆盖)和整个滑坡封闭折线

图57位预测者预测的比率——使用所有6个相关的原因指标和整个滑坡封闭折线

7位预测者使用3个和6个因果指标的预测比率,分别用图7和图8显示。

就输入数据的相关性而论,表明使用坡度、坡向和雨量分布(即更准确的DTM和雨量——由更区域化的降雨计量器获得的数据)具有更好的代表性,将使结果得到改进。一旦得到新数据,分析者们便可重新评价其对预测的潜在影响。

从预测比率的比较中可以确定:

·当使用6种因果指标代替3种与滑坡关联性更好的指标(岩石学、土地覆盖以及雨量)时,似乎没有明显的改进;在两种情况下的预测表现得非常近似,这恰似对种类群用了修整清除器,然而更多的指标是被应用了的。

·更进一步的清除效果可由只用触发点,而无需考虑滑坡整体来作为证据。这不至于带来地图总体预测能力的恶化;但同时也须顾及到,过量的清除有可能会导致绘图的可靠程度降低乃至消失。

图6只使用触发点因果指标预测的比率

图77个预测者只使用3个因果指标(岩石学、土地覆盖和降雨量)和触发点预测的比率

图87个预测者使用6个相关因果指标和滑坡触发点预测的比率

·岩石学在原因指标的预测比率图解中,无论如何显然具有更高的预测能力(如此则可理解,为何当地地质调查所单独选择了将这个主题层用于灾害制图),当然还包括土地覆盖和降雨。然而并非其他全部主题都与预测相关。

·在本案例研究过程中,除贝叶斯可能性的情况外,7位预测者所用的预测表现得极其近似。然而数据的有效分布性是非常敏感的,当整个滑坡体被用作证据,并处于模糊“或”、“与”的某些场合时,则预测均近乎为随机性的。通常,似乎确定性系数是预测者在这一具体案例的研究中最有用的手段,虽然在每种情况下,一些预测者以预测比率曲线和预测地图所作出的预测实际上相同。

图9显示了在本案例中,进一步显示了将3个因素与作为主题证据的触发点共同配合使用时的7种预测。这是本案例研究过程中探讨的情况之一,它具有更好的预测比率,并且可能对滑坡灾害成带性作出最佳的基础性思考,显现了当前的认识状态。

图9根据7种预测做出的预测地图

5结论

本文讨论的方法是使用数字模型(较少需要专家的主观判断),依据滑坡灾害来划分土地等级。这似乎表明,当客观预测可从空间数据库中提炼出来时,则可以说明其主题有一些“系统”增加的价值,即全部数据都共同使用比仅只使用某些主题的效果更好。

必须强调,这种方法从现有数据库的开发入手,且保留对每个主题认识的开放、完善。在最好的预测者们各种各样的测试(确定性系数、贝叶斯可能性、模糊的操作和其他可能的技术)中,仅能根据各种测试技术的预测能力做出选择,最后则慎重地使用了预测比率曲线进行预测。

这些分析已经引发了现有的数据库尚属不健全的认识,当然,仅指为了生成预测模拟使用目的的地形数据不甚适当而言。这寄希望于未来投入进一步的调查研究并捕获数据,以确定一种更佳的数字化地形模型。只要改进的原因因素地图一旦产生,或者一个新的原因因素被确认与现象相关,便可能重新进行计算,从而可能产生新的预测图。预测比率使用的有效性可按实际和有效改进进行检查,也可用来对数据收集和岩土工程监测的进一步努力指明方向。例如,在本案例研究中,岩性、土地覆盖以及降雨(如上所述,按高程描述)显然是滑坡的最相关的因素,因而到目前为止,分析主要致力于这些因素的调查和编图。更进一步说,准备并使用具有合适解读能力的DTM显得很有必要,其目的是为了更详细地检查地形数据的影响。分析也很重视其他主题条件,例如水体高程,对用于危险绘图时,它可能就变得相当重要。

一个区域内通常有数个雨量站,雨量站记录的降水过程可以代表附近一定区域内的降水过程根据泰森多边形法,可以确定每个雨量站控制的区域,从而利用雨量站记录的点雨量数据计算出该雨量站控制的区域中的总雨量,乘以区域面积再乘以雨水密度就是区域的降水质量了把几个区域的质量相加就是城市的总降水质量量记录的方法(点测法)雨量常常用 降水深度【depth of liquid】 来表示,如果再给出一定区域相对于海平面的投影的面积就可以计算出总的降雨量【the total volume of precipitation 】所以选定雨量的测试点就显得尤为关键了,需要考虑它所处的位置以及所有点的分布,经常会用到雷达和卫星来确定。在这里主要说一下测量方法,主要分为人工测量和自动测量。人工测量(主要使用传统的雨量计)大概长这样(我知道爱尔兰现在有750个这样的站点):

模型应用研究型论文

在统计学中,统计模型是指当有些过程无法用理论分析 方法 导出其模型,但可通过试验或直接由工业过程测定数据,经过数理统计法求得各变量之间的函数关系。下文是我为大家整理的关于统计模型论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

统计套利模型的理论综述与应用分析

【摘要】统计套利模型是基于数量经济学和统计学建立起来的,在对历史数据分析的基础之上,估计相关变量的概率分布,并结合基本面数据对未来收益进行预测,发现套利机会进行交易。统计套利这种分析时间序列的统计学特性,使其具有很大的理论意义和实践意义。在实践方面广泛应用于个对冲基金获取收益,理论方面主要表现在资本有效性检验以及开放式基金评级,本文就统计套利的基本原理、交易策略、应用方向进行介绍。

【关键词】统计套利 成对交易 应用分析

一、统计套利模型的原理简介

统计套利模型是基于两个或两个以上具有较高相关性的股票或者其他证券,通过一定的方法验证股价波动在一段时间内保持这种良好的相关性,那么一旦两者之间出现了背离的走势,而且这种价格的背离在未来预计会得到纠正,从而可以产生套利机会。在统计套利实践中,当两者之间出现背离,那么可以买进表现价格被低估的、卖出价格高估的股票,在未来两者之间的价格背离得到纠正时,进行相反的平仓操作。统计套利原理得以实现的前提是均值回复,即存在均值区间(在实践中一般表现为资产价格的时间序列是平稳的,且其序列图波动在一定的范围之内),价格的背离是短期的,随着实践的推移,资产价格将会回复到它的均值区间。如果时间序列是平稳的,则可以构造统计套利交易的信号发现机制,该信号机制将会显示是否资产价格已经偏离了长期均值从而存在套利的机会 在某种意义上存在着共同点的两个证券(比如同行业的股票), 其市场价格之间存在着良好的相关性,价格往往表现为同向变化,从而价格的差值或价格的比值往往围绕着某一固定值进行波动。

二、统计套利模型交易策略与数据的处理

统计套利具 体操 作策略有很多,一般来说主要有成对/一篮子交易,多因素模型等,目前应用比较广泛的策略主要是成对交易策略。成对策略,通常也叫利差交易,即通过对同一行业的或者股价具有长期稳定均衡关系的股票的一个多头头寸和一个空头头寸进行匹配,使交易者维持对市场的中性头寸。这种策略比较适合主动管理的基金。

成对交易策略的实施主要有两个步骤:一是对股票对的选取。海通证券分析师周健在绝对收益策略研究―统计套利一文中指出,应当结合基本面与行业进行选股,这样才能保证策略收益,有效降低风险。比如银行,房地产,煤电行业等。理论上可以通过统计学中的聚类分析方法进行分类,然后在进行协整检验,这样的成功的几率会大一些。第二是对股票价格序列自身及相互之间的相关性进行检验。目前常用的就是协整理论以及随机游走模型。

运用协整理论判定股票价格序列存在的相关性,需要首先对股票价格序列进行平稳性检验,常用的检验方法是图示法和单位根检验法,图示法即对所选各个时间序列变量及一阶差分作时序图,从图中观察变量的时序图出现一定的趋势册可能是非平稳性序列,而经过一阶差分后的时序图表现出随机性,则序列可能是平稳的。但是图示法判断序列是否存在具有很大的主观性。理论上检验序列平稳性及阶输通过单位根检验来确定,单位根检验的方法很多,一般有DF,ADF检验和Phillips的非参数检验(PP检验)一般用的较多的方法是ADF检验。

检验后如果序列本身或者一阶差分后是平稳的,我们就可以对不同的股票序列进行协整检验,协整检验的方法主要有EG两步法,即首先对需要检验的变量进行普通的线性回归,得到一阶残差,再对残差序列进行单位根检验,如果存在单位根,那么变量是不具有协整关系的,如果不存在单位根,则序列是平稳的。EG检验比较适合两个序列之间的协整检验。除EG检验法之外,还有Johansen检验,Gregory hansan法,自回归滞后模型法等。其中johansen检验比较适合三个以上序列之间协整关系的检验。通过协整检验,可以判定股票价格序列之间的相关性,从而进行成对交易。

Christian L. Dunis和Gianluigi Giorgioni(2010)用高频数据代替日交易数据进行套利,并同时比较了具有协整关系的股票对和没有协整关系股票对进行套利的立即收益率,结果显示,股票间价格协整关系越高,进行统计套利的机会越多,潜在收益率也越高。

根据随机游走模型我们可以检验股票价格波动是否具有“记忆性”,也就是说是否存在可预测的成分。一般可以分为两种情况:短期可预测性分析及长期可预测性分析。在短期可预测性分析中,检验标准主要针对的是随机游走过程的第三种情况,即不相关增量的研究,可以采用的检验工具是自相关检验和方差比检验。在序列自相关检验中,常用到的统计量是自相关系数和鲍克斯-皮尔斯 Q统计量,当这两个统计量在一定的置信度下,显著大于其临界水平时,说明该序列自相关,也就是存在一定的可预测性。方差比检验遵循的事实是:随机游走的股价对数收益的方差随着时期线性增长,这些期间内增量是可以度量的。这样,在k期内计算的收益方差应该近似等于k倍的单期收益的方差,如果股价的波动是随机游走的,则方差比接近于1;当存在正的自相关时,方差比大于1;当存在负的自相关是,方差比小于1。进行长期可预测性分析,由于时间跨度较大的时候,采用方差比进行检验的作用不是很明显,所以可以采用R/S分析,用Hurst指数度量其长期可预测性,Hurst指数是通过下列方程的回归系数估计得到的:

Ln[(R/S)N]=C+H*LnN

R/S 是重标极差,N为观察次数,H为Hurst指数,C为常数。当H>时说,说明这些股票可能具有长期记忆性,但是还不能判定这个序列是随机游走或者是具有持续性的分形时间序列,还需要对其进行显著性检验。

无论是采用协整检验还是通过随机游走判断,其目的都是要找到一种短期或者长期内的一种均衡关系,这样我们的统计套利策略才能够得到有效的实施。

进行统计套利的数据一般是采用交易日收盘价数据,但是最近研究发现,采用高频数据(如5分钟,10分钟,15分钟,20分钟收盘价交易数据)市场中存在更多的统计套利机会。日交易数据我们选择前复权收盘价,而且如果两只股票价格价差比较大,需要先进性对数化处理。Christian L. Dunis和Gianluigi Giorgioni(2010)分别使用15分钟收盘价,20分钟收盘价,30分以及一个小时收盘价为样本进行统计套利分析,结果显示,使用高频数据进行统计套利所取得收益更高。而且海通证券金融分析师在绝对收益策略系列研究中,用沪深300指数为样本作为统计套利 配对 交易的标的股票池,使用高频数据计算累计收益率比使用日交易数据高将近5个百分点。

三、统计套利模型的应用的拓展―检验资本市场的有效性

Fama(1969)提出的有效市场假说,其经济含义是:市场能够对信息作出迅速合理的反应,使得市场价格能够充分反映所有可以获得的信息,从而使资产的价格不可用当前的信息进行预测,以至于任何人都无法持续地获得超额利润.通过检验统计套利机会存在与否就可以验证资本市场是有效的的,弱有效的,或者是无效的市场。徐玉莲(2005)通过运用统计套利对中国资本市场效率进行实证研究,首先得出结论:统计套利机会的存在与资本市场效率是不相容的。以此为理论依据,对中国股票市场中的价格惯性、价格反转及价值反转投资策略是否存在统计套利机会进行检验,结果发现我国股票市场尚未达到弱有效性。吴振翔,陈敏(2007)曾经利用这种方法对我国A股市场的弱有效性加以检验,采用惯性和反转两种投资策略发现我国A股若有效性不成立。另外我国学者吴振翔,魏先华等通过对Hogan的统计套利模型进行修正,提出了基于统计套利模型对开放式基金评级的方法。

四、结论

统计套利模型的应用目前主要表现在两个方面:1.作为一种有效的交易策略,进行套利。2.通过检测统计套利机会的存在,验证资本市场或者某个市场的有效性。由于统计套利策略的实施有赖于做空机制的建立,随着我股指期货和融资融券业务的推出和完善,相信在我国会有比较广泛的应用与发展。

参考文献

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关于半参统计模型的估计研究

【摘要】随着数据模型技术的迅速发展,现有的数据模型已经无法满足实践中遇到的一些测量问题,严重的限制了现代科学技术在数据模型上应用和发展,所以基于这种背景之下,学者们针对数据模型测量实验提出了新的理论和方法,并研制出了半参数模型数据应用。半参数模型数据是基于参数模型和非参数模型之上的一种新的测量数据模型,因此它具备参数模型和非参数模型很多共同点。本文将结合数据模型技术,对半参统计模型进行详细的探究与讨论。

【关键词】半参数模型 完善误差 测量值 纵向数据

本文以半参数模型为例,对参数、非参数分量的估计值和观测值等内容进行讨论,并运用三次样条函数插值法得出非参数分量的推估表达式。另外,为了解决纵向数据下半参数模型的参数部分和非参数部分的估计问题,在误差为鞅差序列情形下,对半参数数据模型、渐近正态性、强相合性进行研究和分析。另外,本文初步讨论了平衡参数的选取问题,并充分说明了泛最小二乘估计方法以及相关结论,同时对半参数模型的迭代法进行了相关讨论和研究。

一、概论

在日常生活当中,人们所采用的参数数据模型构造相对简单,所以操作起来比较容易;但在测量数据的实际使用过程中存在着相关大的误差,例如在测量相对微小的物体,或者是对动态物体进行测量时。而建立半参数数据模型可以很好的解决和缓解这一问题:它不但能够消除或是降低测量中出现的误差,同时也不会将无法实现参数化的系统误差进行勾和。系统误差非常影响观测值的各种信息,如果能改善,就能使其实现更快、更及时、更准确的误差识别和提取过程;这样不仅可以提高参数估计的精确度,也对相关科学研究进行了有效补充。

举例来说,在模拟算例及坐标变换GPS定位重力测量等实际应用方面,体现了这种模型具有一定成功性及实用性;这主要是因为半参数数据模型同当前所使用的数据模型存在着一致性,可以很好的满足现在的实际需要。而新建立的半参数模型以及它的参数部分和非参数部分的估计,也可以解决一些污染数据的估计问题。这种半参数模型,不仅研究了纵向数据下其自身的t型估计,同时对一些含光滑项的半参数数据模型进行了详细的阐述。另外,基于对称和不对称这两种情况,可以在一个线性约束条件下对参数估计以及假设进行检验,这主要是因为对观测值产生影响的因素除了包含这个线性关系以外,还受到某种特定因素的干扰,所以不能将其归入误差行列。另外,基于自变量测量存在一定误差,经常会导致在计算过程汇总,丢失很多重要信息。

二、半参数回归模型及其估计方法

这种模型是由西方著名学者Stone在上世纪70年代所提出的,在80年代逐渐发展并成熟起来。目前,这种参数模型已经在医学以及生物学还有经济学等诸多领域中广泛使用开来。

半参数回归模型介于非参数回归模型和参数回归模型之间,其内容不仅囊括了线性部分,同时包含一些非参数部分,应该说这种模型成功的将两者的优点结合在一起。这种模型所涉及到的参数部分,主要是函数关系,也就是我们常说的对变量所呈现出来的大势走向进行有效把握和解释;而非参数部分则主要是值函数关系中不明确的那一部分,换句话就是对变量进行局部调整。因此,该模型能够很好的利用数据中所呈现出来的信息,这一点是参数回归模型还有非参数归回模型所无法比拟的优势,所以说半参数模型往往拥有更强、更准确的解释能力。

从其用途上来说,这种回归模型是当前经常使用的一种统计模型。其形式为:

三、纵向数据、线性函数和光滑性函数的作用

纵向数据其优点就是可以提供许多条件,从而引起人们的高度重视。当前纵向数据例子也非常多。但从其本质上讲,纵向数据其实是指对同一个个体,在不同时间以及不同地点之上,在重复观察之下所得到一种序列数据。但由于个体间都存在着一定的差别,从而导致在对纵向数据进行求方差时会出现一定偏差。在对纵向数据进行观察时,其观察值是相对独立的,因此其特点就是可以能够将截然不同两种数据和时间序列有效的结合在一起。即可以分析出来在个体上随着时间变化而发生的趋势,同时又能看出总体的变化形势。在当前很多纵向数据的研究中,不仅保留了其优点,并在此基础之上进行发展,实现了纵向数据中的局部线性拟合。这主要是人们希望可以建立输出变量和协变量以及时间效应的关系。可由于时间效应相对比较复杂,所以很难进行参数化的建模。

另外,虽然线性模型的估计已经取得大量的成果,但半参数模型估计至今为止还是空白页。线性模型的估计不仅仅是为了解决秩亏或病态的问题,还能在百病态的矩阵时,提供了处理线性、非线性及半参数模型等方法。首先,对观测条件较为接近的两个观测数据作为对照,可以削弱非参数的影响。从而将半参数模型变成线性模型,然后,按线性模型处理,得到参数的估计。而多数的情况下其线性系数将随着另一个变量而变化,但是这种线性系数随着时间的变化而变化,根本求不出在同一个模型中,所有时间段上的样本,亦很难使用一个或几个实函数来进行相关描述。在对测量数据处理时,如果将它看作为随机变量,往往只能达到估计的作用,要想在经典的线性模型中引入另一个变量的非线性函数,即模型中含有本质的非线性部分,就必须使用半参数线性模型。

另外就是指由各个部分组成的形态,研究对象是非线性系统中产生的不光滑和不可微的几何形体,对应的定量参数是维数,分形上统计模型的研究是当前国际非线性研究的重大前沿课题之一。因此,第一种途径是将非参数分量参数化的估计方法,也称之为参数化估计法,是关于半参数模型的早期工作,就是对函数空间附施加一定的限制,主要指光滑性。一些研究者认为半参数模型中的非参数分量也是非线性的,而且在大多数情形下所表现出来的往往是不光滑和不可微的。所以同样的数据,同样的检验方法,也可以使用立方光滑样条函数来研究半参数模型。

四、线性模型的泛最小二乘法与最小二乘法的抗差

(一)最小二乘法出现于18世纪末期

在当时科学研究中常常提出这样的问题:怎样从多个未知参数观测值集合中求出参数的最佳估值。尽管当时对于整体误差的范数,泛最小二乘法不如最小二乘法,但是当时使用最多的还是最小二乘法,其目的也就是为了估计参数。最小二乘法,在经过一段时间的研究和应用之后,逐步发展成为一整套比较完善的理论体系。现阶段不仅可以清楚地知道数据所服从的模型,同时在纵向数据半参数建模中,辅助以迭代加权法。这对补偿最小二乘法对非参数分量估计是非常有效,而且只要观测值很精确,那么该法对非参数分量估计更为可靠。例如在物理大地测量时,很早就使用用最小二乘配置法,并得到重力异常最佳估计值。不过在使用补偿最小二乘法来研究重力异常时,我们还应在兼顾着整体误差比较小的同时,考虑参数估计量的真实性。并在比较了迭代加权偏样条的基础上,研究最小二乘法在当前使用过程中存在的一些不足。应该说,该方法只强调了整体误差要实现最小,而忽略了对参数分量估计时出现的误差。所以在实际操作过程中,需要特别注意。

(二)半参模型在GPS定位中的应用和差分

半参模型在GPS相位观测中,其系统误差是影响高精度定位的主要因素,由于在解算之前模型存在一定误差,所以需及时观测误差中的粗差。GPS使用中,通过广播卫星来计算目标点在实际地理坐标系中具体坐标。这样就可以在操作过程中,发现并恢复整周未知数,由于观测值在卫星和观测站之间,是通过求双差来削弱或者是减少对卫星和接收机等系统误差的影响,因此难于用参数表达。但是在平差计算中,差分法虽然可以将观测方程的数目明显减少,但由于种种原因,依然无法取得令人满意的结果。但是如果选择使用半参数模型中的参数来表达系统误差,则能得到较好的效果。这主要是因为半参数模型是一种广义的线性回归模型,对于有着光滑项的半参数模型,在既定附加的条件之下,能够提供一个线性函数的估计方法,从而将测值中的粗差消除掉。

另外这种方法除了在GPS测量中使用之外,还可应用于光波测距仪以及变形监测等一些参数模型当中。在重力测量中的应用在很多情形下,尤其是数学界的理论研究,我们总是假定S是随机变量实际上,这种假设是合理的,近几年,我们对这种线性模型的研究取得了一些不错的成果,而且因其形式相对简洁,又有较高适用性,所以这种模型在诸多领域中发挥着重要作用。

通过模拟的算例及坐标变换GPS定位重力测量等实际应用,说明了该法的成功性及实用性,从理论上说明了流行的自然样条估计方法,其实质是补偿最小二乘方法的特例,在今后将会有广阔的发展空间。另外 文章 中提到的分形理论的研究对象应是非线性系统中产生的不光滑和不可微的几何形体,而且分形已经在断裂力学、地震学等中有着广泛的应用,因此应被推广使用到研究半参数模型中来,不仅能够更及时,更加准确的进行误差的识别和提取,同时可以提高参数估计的精确度,是对当前半参数模型研究的有力补充。

五、 总结

文章所讲的半参数模型包括了参数、非参数分量的估计值和观测值等内容,并且用了三次样条函数插值法得到了非参数分量的推估表达式。另外,为了解决纵向数据前提下,半参数模型的参数部分和非参数部分的估计问题,在误差为鞅差序列情形下,对半参数数据模型、渐近正态性、强相合性进行研究和分析。同时介绍了最小二乘估计法。另外初步讨论了平衡参数的选取问题,还充分说明了泛最小二乘估计方法以及有关结论。在对半参数模型的迭代法进行了相关讨论和研究的基础之上,为迭代法提供了详细的理论说明,为实际应用提供了理论依据。

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数学建模论文基本格式摘要 (200-300字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果。)关键词(求解问题、使用的方法中的重要术语) 内容较多时最好有个目录1。问题重述 2。问题分析3。模型假设与约定4。符号说明及名词定义5。模型建立与求解 ①补充假设条件,明确概念,引进参数; ②模型形式(可有多个形式的模型);6。进一步讨论(参数的变化、假设改变对模型的影响)7。模型检验 (使用数据计算结果,进行分析与检验)8。模型优缺点(改进方向,推广新思想)9。参考文献及参考书籍和网站10。附录 (计算程序,框图;各种求解演算过程,计算中间结果;各种图形、表格。)小经验:1。随时记下自己的假设。有时候在很合理的假设下开始了下一步的工作,就应该顺手把这个假设给记下 来,否则到了最后可能会忘掉,而且这也会让我们的解答更加严谨。2。随时记录自己的想法,而且不留余地的完全的表达自己的思想。3。要有自己的特色,闪光点。如何撰写数学建模论文 当我们完成一个数学建模的全过程后,就应该把所作的工作进行小结,写成论文。撰写数学建模论文和参加大学生数学建模时完成答卷,在许多方面是类似的。事实上数学建模竞赛也包含了学生写作能力的比试,因此,论文的写作是一个很重要的问题。 首先要明确撰写论文的目的。数学建模通常是由一些部门根据实际需要而提出的,也许那些部门还在经济上提供了资助,这时论文具有向特定部门汇报的目的,但即使在其他情况下,都要求对建模全过程作一个全面的、系统的小结,使有关的技术人员(竞赛时的阅卷人员)读了之后,相信模型假设的合理性,理解在建立模型过程中所用数学方法的适用性,从而确信该模型的数据和结论,放心地应用于实践中。当然,一篇好的论文是以作者所建立的数学模型的科学性为前提的。其次,要注意论文的条理性。 下面就论文的各部分应当注意的地方具体地来做一些分析。 (一)  问题提出和假设的合理性 在撰写论文时,应该把读者想象为对你所研究的问题一无所知或知之甚少的一个群体,因此,首先要简单地说明问题的情景,即要说清事情的来龙去脉。列出必要数据,提出要解决的问题,并给出研究对象的关键信息的内容,它的目的在于使读者对要解决的问题有一个印象,以便擅于思考的读者自己也可以尝试解决问题。历届数学建模竞赛的试题可以看作是情景说明的范例。 对情景的说明,不可能也不必要提供问题的每个细节。由此而来建立数学模型还是不够的,还要补充一些假设,模型假设是建立数学模型中非常关键的一步,关系到模型的成败和优劣。所以,应该细致地分析实际问题,从大量的变量中筛选出最能表现问题本质的变量,并简化它们的关系。这部分内容就应该在论文的“问题的假设”部分中体现。由于假设一般不是实际问题直接提供的,它们因人而异,所以在撰写这部分内容时要注意以下几方面: (1)论文中的假设要以严格、确切的数学语言来表达,使读者不致产生任何曲解。 (2)所提出的假设确实是建立数学模型所必需的,与建立模型无关的假设只会扰乱读者的思考。 (3)假设应验证其合理性。假设的合理性可以从分析问题过程中得出,例如从问题的性质出发做出合乎常识的假设;或者由观察所给数据的图像,得到变量的函数形式;也可以参考其他资料由类 推得到。对于后者应指出参考文献的相关内容。 (二)  模型的建立 在做出假设后,我们就可以在论文中引进变量及其记号,抽象而确切地表达它们的关系,通过一定的数学方法,最后顺利地建立方程式或归纳为其他形式的数学问题,此处,一定要用分析和论证的方法,即说理的方法,让读者清楚地了解得到模型的过程上下文之间切忌逻辑推理过程中跃度过大,影响论文的说服力,需要推理和论证的地方,应该有推导的过程而且应该力求严谨;引用现成定理时,要先验证满足定理的条件。论文中用到的各种数学符号,必须在第一次出现时加以说明。总之,要把得到数学模型的过程表达清楚,使读者获得判断模型科学性的一个依据。 (三)模型的计算与分析把实际问题归结为一定的数学问题后,就要求解或进行分析。在数值求解时应对计算方法有所说明,并给出所使用软件的名称或者给出计算程序(通常以附录形式给出)。还可以用计算机软件绘制曲线和曲面示意图,来形象地表达数值计算结果。基于计算结果,可以用由分析方法得到一些对实践有所帮助的结论。 有些模型(例如非线性微分方程)需要作稳定性或其他定性分析。这时应该指出所依据的数学理论,并在推理或计算的基础上得出明确的结论。 在模型建立和分析的过程中,带有普遍意义的结论可以用清晰的定理或命题的形式陈述出来。结论使用时要注意的问题,可以用助记的形式列出。定理和命题必须写清结论成立的条件。 (四)  模型的讨论 对所作的数学模型,可以作多方面的讨论。例如可以就不同的情景,探索模型将如何变化。或可以根据实际情况,改变文章一开始所作的某些假设,指出由此数学模型的变化。还可以用不同的数值方法进行计算,并比较所得的结果。有时不妨拓广思路,考虑由于建模方法的不同选择而引起的变化。 通常,应该对所建立模型的优缺点加以讨论比较,并实事求是地指出模型的使用范围。 除正文外,论文和竞赛答卷都要求写出摘要。我们不要忽视摘要的写作。因为它会给读者和评卷人第一印象。摘要应把论文的主要思路、结论和模型的特色讲清楚,让人看到论文的新意。 语言是构成论文的基本元素。数学建模论文的语言与其他科学论文的语言一样,要求达意、干练。不要把一句句子写得太长,使人不甚卒读。语言中应多用客观陈述句,切忌使用你、我、他等代名词和带主观意向的语句。在英语论文写作中应多用被动语态,科学命题与判断过程一般使用现在时态。 最后,论文的书写和附图也都很重要。附图中的图形应有明确的说明,字迹力求端正。参加数学建模竞赛的十大秘诀1 诚信是最重要的 数学建模竞赛是考查学生研究能力和实践能力的一场综合性比赛,有很多方面的知识和能力可以考查,但其中我觉得最重要的是诚信。我感到中国在这方面的教育还远远不够,我知道有很多同学写论文并不是实事求是地去做,而是编造数据、修改结论,明明自己没法编程实现却硬说自己做出来了,还编了一些数据。这些行为也许能够过评委,也许可以因“此”而获奖,但是这对他们将来是很不利的,希望能够引起足够的注意。2 团队合作是能否获奖的关键 在三天的比赛中,团队交流所占用的时间可能会超过一半。在一个小组中,出现意见不一是非常正常的,如果一个队意见完全一致,我想他们肯定不会拿奖。出现分歧的时候应当如何解决是很关键的,甚至直接决定你是否可以获奖,我的建议是“妥协”,这似乎是个贬义词,但我的意思是说不要总认为自己的观点是正确的,多听听别人的观点,在两者之间谋求共同点。如果三个人都是自傲类型的人,也许每个人都非常强,但一旦合作,分歧就无法解决,做出来的就是一团糟,也就是说“三个诸葛亮顶不上一个臭皮匠”。我奉劝这样的话最好别组成一队了。合作在竞赛前就应当培养,比如一块儿做模拟题什么的,充分利用每个人的优点,也可以张三准备图论,李四准备最优化方法,然后几天后大家一块交流,这些都是可以磨合团队之间的关系的。通常在比赛时,三个人的分工是明确的,一个是领军人物,主要是构建整个问题的框架并提出有创意的idea,自然其他部分比如论文写比如程序设计比如计算他也能参加,应该算是一名全能型的人物;第二个是算手,顾名思义,主司计算方面的问题,比如编程计算一个微积分或者手工计算一条最优路径等。优秀的团队算手一般会精通(是精通不是入门)一个软件的应用,比如C比如MATLAB比如LINGO;最后一个是写手,主要工作在于论文的写作和润色上。好的论文要让人一眼就明了其中的意思,所以写手的工作还是需要一定的技巧的。当然,最重要的还是三个队员之间的讨论和交流,同心协力,在整个比赛过程中形成一种良好的交流氛围。3 时间和体力的问题 竞赛中时间分配也很重要,分配不好可能完不成论文,所以开始时要大致做一下安排。不必分的太细,比如第一天做第一小题,第二天做第二小题,这样反而会有压力,一切顺其自然。开始阶段不忙写作,可以将一些小组讨论的要点记录下来,不要太工整,随便写一下,到第三天再开始写论文也不迟的。也不要到第三天晚上才开始。另外要说的就是体力要跟上,三天一般睡眠只有不到10 个小时,所以没有体力是不行的,建议是赛前熬夜编程几次,既训练了自己的建模能力,也达到了训练体力的目的,赛前锻炼身体我觉得没什么用处,多熬夜就行了,但比赛前一天可不许熬。4 重视摘要 摘要是论文的门面,摘要写的不好评委后面就不会去看了,自然只能给个成功参赛奖。摘要首先不要写废话,也不要照抄题目的一些话,直奔主题,要写明自己怎样分析问题,用什么方法解决问题,最重要的是结论是什么要说清楚,在中国的竞赛中结论如果正确一般得奖是必然的,如果不正确的话评委可能会继续往下看,也可能会扔在一边,但不写结论的话就一定不会得奖了,这一点不比美国竞赛,所以要认真写。摘要至少需要琢磨两个小时,不要轻视了它的重要性。很有必要多看看优秀论文的摘要是如何写的,并要作为赛前准备的内容之一。5 论文写作要正规 论文一定要大致按照摘要、问题重述、模型假设、符号说明、问题分析、(建立、分析、求解模型)、模型检验、参考文献、附录等等的方式来写。一篇论文结构上如果失败的话,比赛也一定不会成功,一般初评会先淘汰一些结构失败的文章,如果论文没有好的结构,内容再好也没有用。论文前面的结构一般都不会变,后面可以按照实际情况来安排,省略的部分可以有结果说明、灵敏度分析、其他模型、模型扩展、优缺点分析等等,多看些优秀论文就知道还有哪些形式了。附录可以贴一些算法流程图或比较大的结果或图表等等。6 分析问题要认真 一般竞赛题目自己肯定没有见过,而且我发现近些年来的赛题都不是书上哪个模型可以直接套成功的,很多根本就没有固定的模型可以参考,所以分析问题不是一个去找书本的过程,依赖书本就意味着自己的思想被束缚起来。可以完全按照自己的分析去完成,平时练习的时候学习的是一种方法,通过以前学到的方法来解决,不是套用书本来解决,没有模型套怎么办,只有靠自己去实际分析。我估计在前面说的五点也许会有三分之一的队可以做到,而且可以做的很好,但是这一点上就需要真本事了,平时多努力,比赛发挥正常,这一点做好是没有问题的。7 编程求解是重要手段 美国竞赛时,美国学生中的论文很多是编程数据的说明,比如99 年A 题行星撞地球那题,他们也能够模拟出撞击后果,这对我们来说简直是不可思议的。美国学生实践能力较强,而中国学生擅长理论分析,所以我把编程放在了分析的后面是有中国特色的。数学建模竞赛特别强调计算机编程解决实际问题的能力,最近几年尤其强调,编程方面的能力不是一朝一夕可以练成的,需要长期刻苦的训练,常用的工具有MATLAB、Mathematica、C/C++ 等等,一个人只需要会一门语言就行了,但需要精通它。比如要画柱状图该怎么做,要用Floyd 算法怎么办,赛前不准备是没有办法在比赛中很好运用的,因此每个常用的算法都自己去编程实现一下。8 模型的假设与模型的建立 评委看完摘要后紧接着就是看模型假设了,有一个万能的方法就是可以抄题目中可以作为假设的几句话,这样会给人留下好的印象,毕竟说明你审题了。但不能全抄,要加上自己的一些假设。一般假设用文字描述就行了,最好不要太具体了,一些重要参数不要被定死只能取某些值,否则会让人感觉论文的局限性较强。模型的建立是根据你对问题分析而来的,提出的数学符号和建立模型最好要比较接近,在同一页最好,以便评委可以对照符号来看,数学公式要严谨,推导要严密,这些都反映了参赛者的数学素质和能力,即使你推导不对,别人看到你的阵势也首先会误以为你是对的。那么多的试卷,评委不可能顺着你的公式一直推下去,但你要写得显得有数学修养才行。9 图文表并貌可以增色 我听说一个不确切的信息是评委老师喜欢用MATLAB 编程的论文,不知道有没有这回事,但这说明了老师需要看一个具有图或表在其中的论文,一篇如果像政治书那样写的论文估计没有人会对它感兴趣的,尤其是科技论文。MATLAB 编程之所以受到青睐是因为MATLAB 提供的图形处理能力很强大。图表的说明性特别强,如果结论有很多数据的话,最好做成图表的形式加以说明,会令你的论文更有说服力,也更容易受到评委的好评。10 其他 其他内容还是有很多的,说也说不完,挑几个重要的讲。比如不要上网讨论,网上的人水平参差不齐,你不知道谁是对的,而且很多人想得奖,不会告诉你正确的,反而你说相反的,有时真理往往掌握在少数人手里。还有就是论文写作中灵敏度分析不要写太多,大致说明一下就可以了,不要喧宾夺主。最后想到的就是要使用数学公式编辑器来写论文,不要用什么上下标来表示,论文字体用小四,分标题用四号黑体等等。

测量在研究中的应用论文

数字化测绘技术在工程测量中的应用论文

无论是在学校还是在社会中,许多人都写过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那要怎么写好论文呢?下面是我整理的数字化测绘技术在工程测量中的应用论文,欢迎大家分享。

摘 要: 数字化测绘技术有效的应用了先进的测量技术以及设备,实现了测量数据的有效采集及其处理,满足了现代工程测量的需要。文章主要分析了数字化测绘技术在建筑工程测量中的重要性和主要特征,接着就数字化测绘技术在工程测量中的应用进行了探讨。

关键词: 数字化;测绘;工程;测量

1、数字化测绘技术简介

数字化测绘技术的重要作用

数字化测绘技术是一种全解析机助成图方式,数学地形图能够很好的提高外业测量的精度,能够促进科技的飞速进步,还能够促进现代社会科学管理水平的提高,实现了信息的数字化,能够有效的健全完善专业管理信息系统。这一技术的优势很突出,且发展前景也好。

数字化测绘工作的特点

数字化测绘是一门新兴的测绘技术,具有较多的优势。

具有很高的精度。在使用数字化测绘技术进行外业数据采集时,可以自主选择全站仪现场自动采集地形地点的三维坐标,极大的提高了采集数据的精度,减少了人为测量的误差,缩短了工作时间,减少了测量人员的工作量。

具有很高的自动化程度。数字化测绘技在计算、图示符号选择以及识别方面都能借助相关软件实现自动化,既确保了数字地形图的精确与规范,又降低测量的错误率。

编辑图形方便。数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而便于成果的`加工利用。

2、数字化测绘技术在工程测量中的具体应用

地面数字化测图技术的应用

在大比例尺的地图测量中地面数字化测图技术较为多见,通过对数据的采集、整理、图形绘制以及输出,形成一体化的操作流程,有效地保证了测绘数据的准确性。

外业数据的采集。外业数据采集的方法有:GPSRTK技术、全站仪、扫描数字化、全数字摄影测量技术。

RTK技术:对于无遮拦开阔地,应用RTK技术测量效果更好,将野外采集的数据自动记录在电子手簿或内存中,并在现场绘制地籍草图。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视;定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累;作业效率高,操作简便、数据处理能力强。

使用全站仪进行外业测量:对于高大建筑物或较为隐蔽的界址点和地物点,则首先利用RTK测设一组图根点,使用全站仪利用图根点进行界址点和地物点测量,全站仪具有自动记录和内存管理功能,外业直接观测界址点和地物点的平面坐标,并记录在全站仪内存中,测量过程中注意绘制宗地草图。

而对于在十分隐蔽的死角,或无法使用仪器进行测量时,可以采用量取界址点、地物点与已测点和线的关系距离,利用几何关系来确定其位置。内外业一体化需要对测绘的对象进行边测边记,记录各种观测数据及各测点的特征代码和相互关系,然后将记录的信息输入微机,利用专业软件将其发展成数字化地籍图成果。

扫描数字化作业:对于已有的地籍图、地形图,可采用将原图用扫描仪进行扫描,得到栅格图形后,再利用专业的扫描矢量化软件将栅格图形转换成矢量图形,从而实现原测地籍图、地形图的数字化。利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差;可以通过采取修测、补测等方法,实测一部分界址点或地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整纠正,可在一定的程度上提高原图的精度。

全数字摄影测量技术:它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是我们今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,适合于城市密集地区的大面积成图。

内业数据处理。工程测量都需根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析,测量数据处理也是工程测量的重要内容。

数据接收时,版对比高数据自动加有百公里数,应在编辑中将百公里数删除,否则图形比高与实际不符。

在进行地物编辑时,依照一定顺序,确保地物符号符合实际,计算机只能按照程序依特定方式工作。

建立DTM模型后,应对边缘及不合理三角网进行修改,确保自动计算等高线符合实际地貌。

对等高线的拟合,最好是修改无误后对其批量拟合,这样可提高成图速度。

地形图数据库的建立与管理。图形数据库管理子系统是地理信息系统的重要组成部分。图形数据库中的数据经拓扑处理,可行成拓扑数据库,用于各种空间分析。在图幅进库前建立拓扑结构,对输入的地图数据进行正确性检查,根据用户的要求及图幅的质量,实现图幅配准、图幅校正和图幅接边。专业属性库管理子系统,GIS系统应用领域非常广,各领域的专业属性差异甚大,以至不能用一已知属性集描述概括所有的应用专业属性。因此建立一动态属性库是非常必要的。动态就是根据用户的要求能随时扩充和精简属性库的字段(属性项),修改字段的名称及类型。

原图数字化测绘技术的应用

利用GPS输入、矢量化图形扫描和手扶跟踪可以对原始图件进行数字化处理,处理后的图形将更为清晰和直观,更改起来也较为方便。在处理的过程中,地图的比例尺、地籍图的精确度等要按照国家规范进行,以保证制图能够在实际施工中发挥效用。对于原图的数字化测绘,为了保证测绘的精度.需要在测绘之前对设备进行调试,保证设备处于正常的工作状态下,同时,人工跟踪的精度也要有所保障,两者将直接决定原图的处理精度翻。在此要强调一点。

对于数据的分层编码处理以及数据的组织也要严格遵守相关的规定的,这对于保证数字化图形的生成具有重要的作用。

3s技术在工程测量中的应用

GPS技术的应用。GPS技术精确较高,不受时间、地点和天气条件等的限制。同时也不需要多种辅助设备,就可以获得精度较高的测绘数据。在应用GPS进行工程测量时,动态的桩位放样,可以获得准确的桩位放样位置,同时,不受测量条件的限制,有效地提高了测量的工作效率在实际操作中还可以对桩位的中心进行检查,以确保桩位不会发生离心现象,有效地保证了施工的高效进行。

GIS技术的应用。GIS技术借助多门学科知识,利用计算机技术实现了数据的收集和整理工作,并能对数据进行自动存储、可视化管理等,在城市管理和土地规划等领域当中有着广泛的应用GIS技术可对物体或已知的事情进行矢量分析,通过将收集到的数据进行图形绘制以使信息直观地呈现出来,并且能够对环境和资源状态进行矢量扫描,以快速地提取想要信息,方便施工做长远的规划。

RS技术的应用。在工程测量方面,遥感技术具有的大面积同步观测功能,可以收据观测对象的变动信息,对于综合处理信息以及对此信息差异方面具有一定的优势。RS技术作为观测地理基础信息的常用工具,通过光谱分辨和较大范围的覆盖率,可以获得地形变化信息,对于绘制城市地形图以及地籍图等能发挥积极作用,因此,得到了广发的推广以及应用。

3、结语

总之,数字化测绘技术在工程测量中的有效应用可以保证图纸绘制的精确度,对于获得全面的相关信息具有重要的作用.因此,值得深入地研究和广泛的推广。

参考文献

[1] 江振,周雅雯.数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].赤峰学院学报:自然科学版,2012,13(15):78-79.

[2] 张菲.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J].价值工程, 2014,26(15):211.

确的工程测量对于工程建设来讲是不可忽视的部分,而受到内外因素的作用,工程测量会出现精度不足,这会制约工程测量的发展,并直接对工程建设造成影响。下面是我为大家整理的工程测量研究 毕业 论文 范文 ,供大家参考。

《 水利工程测量中全站仪误差分析 》

摘要:我国的经济发展在经历了高速阶段以后现在更是越加的发展平稳,这对于国内的一些基础建设提出了更加高的要求。所以对于我国的水利工程建设也是近些年以来重要的建设项目之一。所以其水利工程的质量也得到了较为广泛的重识,在这其中对于水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制也有了更加严格的要求,所以我们在下文中着重的对水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制进行具体的研究。

关键词:水利工程测量全站仪

1前言

全站仪在水利工程的测量中被广泛的使用,我们对水利工程的测量必须保证其精度,在这种情况下我们必须使用全站仪对其进行测量,这使得测量工作更加的便利,所以做好全站仪的误差分析与精度的控制工作就显得更加的重要,我们通过全站仪的测量来降低测量时的精度产生误差,使用改进的 方法 ,使得测量的结果准确性可以有效的得到保证。所以在下文中我们对水利工程中所使用的全站仪的测量误差与精度进行分析。

2全站仪在水利工程测量中的应用

我们在对水利工程进行测量的时候,全站仪在其中的应用比较广泛,由于其使用仪器种类多类型繁杂,如经纬仪与水准仪就是其中之一。但是就现在的综合情况分析,并且结合其仪器间的精确度与实用性而言,全站仪较其他几种仪器具有较为明显的精度优势。全站仪的便携性较好,而且其准确性与全面性较优,水利工程中对于测量的要求较高,而全站仪可以对其测量精度的要求进行满足,对于水利工程测量中所使用的一些基础的测量资料,全站仪都可以通过测量获得,而且其精度控制较高。特别是在水利工程前期的设计阶段,还有水利工程中期的施工阶段,后期的养护阶段与应用的管理时都需要对全站仪进行使用,还有一些需要提供高等级的平面布控网的大型的水利工程项目,也需要对全站仪进行使用。

3误差分析

分析全站仪的轴系误差

全站仪进行测量时所产生误差的原因在于:首先对于全站仪的镜头在我们进行测量使用之前并没有对其进行安装与校正,其望远镜内的十字丝产生了中心的偏移,这种情况的发生直接导致了全站仪的视准轴与水平轴不垂直;视准轴还会受到温度大气折光的影响,以上都是产生误差的原因。并且因其定位时发生的错误,由于有错误的定位存在于竖轴的横向误差补偿、横轴的误差补偿、视准轴的误差补偿中,造成轴系误差。

分析全站仪度盘误差

度盘误差产生的原因在于其垂直角,其因受到垂直角的影响,使得其垂直角越大那么其所产生的误差就越大。我们在对其进行观测的时候,我们观测的方向如果在盘的左边,那么视准轴就会位于标准视准轴的右侧或是左侧,这时度盘所产生的误差会因其测量值的大小而产生实际的变化。如果我们将其望远境进行转变圈的处理,那么观测方向当位于其右边时,那么视准轴就会位于其标准视轴的左侧或是其右侧,那以视准轴所产生的落差就与其两边的测量结果是相反的。以上两种情况下所产生的误差,其度盘的数值是相同的,但是其所标的符号是相反的,其数值也相同,这时我们就可以对其度盘两则的测量数值进行取平均值的处理。我们在保证其扫描盘进行转运的过程中,其照准部的方向是相同的,这样可以对其因转动所引起的水平方向中的度盘误差产生。如果其方向是垂直的,我们就通过对其进行光电扫描度盘与垂直轴的方向进行调整来进行,使得其半测回角中的误差减少或是其误差消失,这时其度盘所产生的误差减少。全站仪的常见的测距误差主要是加、乘数误差与其周期误差。

分析全站仪测距误差

全站仪的使用原理就是利用仪器发出的载波,通过测定出载波在测线两端点间往返传播的时间来测量距离进行确定。我们在确定测距的时候,由于精度会受到人自身视觉原因的影响,其全站仪的瞄准功能难以得到有效的使用。所以会造成一定的系统误差的产生,这就使得人的判断与其测量而出的结果产生了一定的差距与精度的不同。由于全站仪在使用时多是以相位式进行,所以测量时的误差与其测量所产生的距离会产生一定的比例关系。这时误差的产生会有诸多原因造成,如大气的折光、温度、湿度、气压等都会对全站仪的测量产生一定的误差,造成较大的影响。

4精度控制及注意事项

控制全站仪的轴系误差精度

水利工程中的测量数据因其会由全站仪的轴系误差的影响而产生变化,使得整个测量的结果产生一定的误差,所以我们对于全站仪所产生的误差必须加以控制。对全站仪的轴系误差的减小我们可以通过不同的观测方式进行,例如用半测回角度代替全测回角度,通过对全站仪的测角精度进行考虑其变化。全站仪在出厂时,其精度会有一定的标准,所以我们在测量使用时会对其观测的角度进行改变,这就造成了垂直轴方向与其水平轴方向产生一定的误差,或者造成扇形段弧形的轴系误差。

控制全站仪的度盘误差

水利工程的实际情况与其高程测量相结合,我们通过使用三角高程的测量方法对其全站仪的误差进行精度的控制,然后通过其三角高程对其所产生的误差进行计算,以其在地球所产生的曲率进行计算的基础,得其结果,然后根据工程中所产生的实例进行计算,然后根据其测量工作的实际。这样可以使得其进行外界作业时工作效率得到提升。

控制全站仪的测距误差

这种技术是专门针对观测环境和人眼的观测能力,分辨率所造成的限制,这可以使得精度的误差的精度可以得到有效的提高。如果我们想在将全站仪的测距误差变小,那么我们就可以对其进行多次测量,然后取其平均值将其进行结果的确定。

使用全站仪的注意事项

使用全站仪时要注意使全站仪尽量靠近两个测量点的中轴线,这是由于全站仪的安放位置会影响到高程测量的精度以及全站仪的轴系误差。由于全站仪的角度会对全站仪的度盘误差产生直接的影响,因此要对观测目标的垂直角大小的精确性予以保障。要将合适的测距位置选择出来,进行测距仪器的安放,将全站仪的测距误差降到最低。使用全站仪注意事项:(1)若长距离运输仪器,在使用前必须进行仪器检查及校正,可以直接按照全站仪使用 说明书 中的校正方法进行安装校正,再进行使用;(2)我们在使用全站仪进行三角高程控制测量时尽量架设在两个测量点等距离中间进行,这样可以抵消部分由于轴系误差产生的影响,以保证观测目标精度减小误差;(3)在使用全站仪测量时,自由架站位置选择尽量远离变电站、高压线、及信号塔等有电磁波发射的附近,特别是在埋标选点的时候也应该尽量避开这些地方,以免电磁干扰仪器载波使得测量距离产生误差较大;(4)使用全站仪进行高等控制测量时尽量选择天气条件良好,通视状况优良的天气进行,并且选择好观测时间,避开高温及两点温差较大等情况,通过干湿温度气压计进行测量并记录结果,以便数据处理的时候进行改正使用;(5)一般使用全站仪时,尽量避免仪器暴晒引起仪器平整度不好,应给仪器打伞,并带上遮阳罩,使用过程中要经常查看仪器是否平整,进行微调,如有必要从新进行定向设站,以保证其精度。

5结束语

根据我们对上面的研究我们得知,水利工程是我国基础建设中最为重要的基础,我们在水利工程测量过程中如何更好的提升其精度水平,与水利工程的使用具有重要的意义,所以我们必须在测量中严格的控制其技术,对其进行水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制方式进行选择,必须认真切实的对水利工程测量质量进行提升,才能有效的保障水利工程测量的质量。

参考文献

[1]刘勇,韦汉华.水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].企业技术开发,2013(19):55-56.

[2]冯强国.水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].北京农业,2015(24):133-134.

[3]潘永明.论水利工程测量中全站仪的误差分析与精度控制[J].广东科技,2014(Z1):89-90.

[4]胡跃进.全站仪的误差分析及精度控制在水利工程测量中的研究[J].价值工程,2015(02):57-58.

《 建筑工程测量问题及对策 》

测量的过程众所周知,不言而喻,它不是一个阶段性的工作而是贯穿于整个建筑工程的始终。为了确保建筑的施工达到预定设计的目标,通常在实践中,我们会对具体的施工进行检测。这种检测既是一种检查也是一种核对。当建设项目完成以后还仍需进行测绘,以便为之后的建设和维护提供数据。测量工作可以说连接建筑工程图纸和实际施工的桥梁同时它也是非常重要的前期准备工作,对于之后建筑工程的品质有着非常重要的影响。也许有一种错误认识认为已经投入使用的项目就不用检测了,因为整个建筑工程都已经完成了。其实即使投产,也应该适时检测,这种检测更像是一种监测行为,这保证建筑过程的安全可靠,这是非常重要的。由此我们就可以知道测量工作贯穿于整个建筑工作当中。测量的有效性和效率都从很大程度上对测量的结果以及整个建筑工程的质量有非常重要的影响,因而,我们要提高认识,认识到测量的重要性,规划好测量工作。当前在测量工作中也出现了很多问题,只有将这些问题都解决了才能够保证测量的有效性。

1建筑工程测量中存在的问题

从业人员专业素养不高且人员缺乏

现在测量工作存在问题首当其冲的就是当前的从业人员素养不高,并且测量人员比较少。这从根本上造成了测量工作的一些问题。实践中有很多的建筑工程都出于成本及其其他方面的考虑,任用一些其他岗位的没有丝毫 经验 的来进行测量。由于这些人员本身不专业并且没有经过专业的培训,那么测量结果可想而知。另外,当前测量人员非常紧缺,专业性人才更是少之又少。这也在一定程度上增加了测量准确的难度。

测量设备陈旧且数量不足

现在很多的建筑公司没有具备相应的测量设备,大部分通过临时租赁来应付了事。而有的企业测量设备没有及时更新,非常的陈旧,这都对测量的准确性造成了隐患。如果不具备相应设备的企业设备有一些不足,那么就得寻找更加精密的设备,这影响了测量的进度。而设备陈旧的企业呢,由于没有及时的与时俱进,测量的速度和精确性都很值得商榷。因而我们应该从设备上解决这一问题,以免造成更多不必要的影响。

测量仪器操作与保养不当

测量工作的特点决定了其设备的是高精密仪器并且操作人都必须进行专业的培训,如果在测量的过程中操作人员不具备操作知识操作失误,哪怕只是一点小小的失误,测量出的结果也会大相径庭。有的精密仪器在使用完后要进行规范的保养和存放,否则会影响测量效果。但是在现实生活中,往往忽略了这一点,操作人员并未对仪器设备进行保养导致精密度受到影响。当然在使用过程中也必须注重保养事宜,确保测量数据的精确。

测量的质量控制被忽视

现阶段,大部分的工程竣工验收时都并未着重的对测量质量进行检测,从某种程度上来说忽略了这一点。这导致了建设企业对于建筑工程测量的质量控制也不太重视,从而当前的测量标准都经不起检验,大部分都没有达到测量标准和要求,严重的阻碍了建筑工程测量工作的进步。

2建筑工程测量问题的解决方法

强化对建筑施工测量工作的认识

测量工作可以说是一种客观性的工作,但是我们也不可否认,它也带有主观性。测量的方法和测量工具的选择这都是主观意识起了很大的作用。但是当前人们落后的主观思想阻碍了测量工作的进行。因而为了确保测量工作的顺利进行了,首先必须在思想上力求科学,正确的认识。我们要让相关工作者摒弃错误的思想观念,让人们意识到测量工作的重要性和重要的价值。只有这样,他们才会从根本上转变其思想,扭转当前测量的窘境。

加大测量仪器的资金投入及加强对仪器的保养

现阶段,技术在我们生活中带来了翻天覆地的变化,同时它也给测量工作带来了福音。技术的提高,对测量工作的精确度的提高起到了重要的作用。但是就像前文所述,很多公司处于成本的考虑设备仪器陈旧,因而公司应紧跟时代潮流,加大对测量设备仪器的投入。以适应仪器设备快速发展以及建筑工程测量准确性的要求。当然增加仪器投入的同时也应该加强对现有仪器的保养。例如在我们日常测量工作中为避免重测现象的发生就应该定期的对仪器进行校正。这看似比较麻烦,但是保证了测量的准确,并且避免了返工的行为,从某种程度上来说节省人力、物力、财力。取出仪器的时候我们应该坚持轻拿轻放的原则。仪器取出来我们安装的时候也应该注意,如果是安装在三脚架上面的仪器为避免摔坏应该拧紧螺丝。使用仪器应坚持平稳的原则,禁止对仪器进行粗暴对待,尤其是带有阻尼功能的仪器。

加强相关人员的培养与培训

随着现代化建设的步伐的加快,建筑工程的增多,对于测量专业人员的素养和数量需求也日益扩张。另外,随着测量技术的发展,各种新的设备和技术不断引进,这对我们测量人员的素养的要求更高,因而当前我们应加强对相关人员的培养和培训。这种培养和培训从企业方面来说应该提高企业对测量工作的认识,并且认识到培训的重要性。当然对于测量人员也应该提高自学的认识进行心得交流,增强自身的职业素养。对于整个社会来说应该加强对测量人员培训的投入,只有国家支持,企业和个人的响应,才能形成一个测量专业素养全面提高的局面。

3结语

我国建筑行业的快速发展,对建筑工程质量的要求毋庸置疑,这就需要我们不断的与时俱进,不断的改进当前的测量方式和测量技术因为测量工作对建筑的质量的影响是非常重大的。因此,我们应认识问题,然后分析问题,解决问题。通过这个解决问题的思路才能够寻求到科学的解决办法,推进整个测量工作的发展。

《 公路桥梁工程测量技术探析 》

武汉鹦鹉洲长江大桥位于武汉长江大桥上游公里,为武汉市的第八座长江大桥,全长公里,其中正桥全长公里,桥面宽38米。正桥布置双向8车道,设计行车速度为60公里/小时。武汉鹦鹉洲长江大桥为我国首座三塔四跨地锚式悬索桥,施工过程具有强烈的几何非线性,对风速、温度和制造误差等都非常敏感,应于猫道、主缆和加劲梁的施工前分别进行全桥贯通测量;同时,为控制主缆和索股线性,还必须监测跨径和索塔的变化。所以,为保证桥梁的高程与跨距一致,测量基准统一,桥梁工程对测量测绘技术要求很高,传统的测量测绘技术已不能满足要求,而现代化测量测绘技术的应用很好地弥补了不足,为武汉鹦鹉洲长江大桥的建设与实现提供了技术支持。

1规划设计阶段测量、测绘技术的应用

利用VRS系统绘制高精度的地形图

利用VRS系统,也就是虚幻参考站系统,只要完成采集碎部点的属性和坐标,就可绘出地形图。这样,一台GNSS接收机便可完成几台GNSS接收机的工作,不仅降低了测量成本,还提高了工作效率。而且,与常规的测图方法相比,VRS系统的可靠性、定位精度也得到了很大的提升。

桥梁勘测设计一体化系统的建立和运用

桥梁勘测设计一体化系统是在现代信息技术的条件下对桥梁勘测设计工作的一种创新:利用GPS技术获得无人机对公路桥梁航拍的航带内控制点三维坐标的空间信息,借助数字摄影测量系统完成地形图的绘制;用遥感技术收集桥梁沿线的水文地质等各种信息,并将之绘制到遥感图上,便可以快速地得到勘测结果,并且耗费低,节约了勘测成本;在CIS(地理信息系统)中传入遥感信息、地形等野外采集信息,桥梁工程的前期规划、方案设计、施工等工作便可得以进行,而诸如立项、评估、决策以及桥梁的工程勘测设计等一系列工作也有了有力的信息保障。

2施工阶段测量、测绘技术的应用

施工控制网的测量

桥梁平面控制网通常分两级布设,桥的轴线主要被首级控制网控制。根据公路桥梁所处的地形条件以及桥梁所跨越的河宽,首级GPS平面控制网的布设按照一级GPS控制网的技术指标进行。公路桥梁的首级控制网一般用GPS静态相对定位测量,再经过相应的处理获得平面定位成果,具有精度高,工效高,成本低等优点。由于在公路桥梁的勘察阶段,设计单位的控制点达不到施工过程中对施工放样的点的密度要求,加上不可避免的一些点位损坏等因素,需加密控制测量网。利用VRS动态测量可以在桥梁工程加密控制测量网中获得测点的三维坐标,这一方法已被中小型公路桥梁广泛应用在对施工平面控制网的测量中,并取得了良好的成效。

桥台、桥墩的施工测量

准确地测设公路桥梁桥台、桥墩的中心位置及它的纵横轴线是桥梁施工阶段最重要的工作之一,可采用直接丈量法,电磁波测距法或交会法。除测设纵横轴线,还要进行桥梁桥台、桥墩的定位,桥台、桥墩中心位置线的放样,大梁架设位置的放样,支座垫石的放样等工作。

架设的施工测量

主缆架设前要进行全桥贯通测量,以确定高程和各跨径都符合设计要求。全站仪坐标法可用来直接测量平面,全站仪三角高程法可用来测量高程,并配合水准仪钢尺复核。而近年新兴的机器人(锁定)功能被越来越到的用来控制公路桥梁架设的安装,并取得了良好的成效。

施工测量中的新兴技术

随着测量、测绘技术的发展与进步,一些更先进,更便捷的技术手段被运用于公路桥梁的施工测量中。VRS系统可对点线面及坡度线进行高效的精度放样,同时与全站仪相配合,更好的发挥各自的优势。超站仪可以在需要处通过PTK技术建立控制,而且用超站仪测量和放样可以减少全站仪的安置,不仅提高了效率,还提高了精度。由于超站仪可适用于各种类型的作业,省时,省力,又高效,这种技术已经被广泛应用于施工测量的整个领域。

3运营阶段测量、测绘技术的应用

系统在公路桥梁结构检测中的应用

质量监督部门为了加强对桥梁的质量管理,在公路桥梁施工过程中需要对桥梁的轴线、高程、柱位、支座偏位等进行检测,在传统方法中,监督部门常用全站仪等仪器进行测量,这种方式受控制点的因素影响很大。而随着GPS技术和网络信息化的发展,VRS技术已被广泛应用于桥梁施工的测量中。现在的VRS系统可在一个施工标段内设立一个固定的点,以此点作基准点,此标段内的所有公路桥梁结构都可通过移动站进行检测,从而大大提高了整体检测的精度。

桥梁工程的变形监测

由于桥梁工程的特殊性,在它的变形监测方面需要研究开发桥梁动态和静态的变形监测,对测量测绘的自动化技术及 措施 要求更高。VRS系统于传统的水准测量相比,不仅速度更快,周期更短,精度也更加均匀。VRS系统与数字水准测量结合使用,便可减少公路桥梁变形监测费用的三分之一,缩减时间的三分之一。而测量机器人在固定的测站上安装全自动化的站仪,与自动检测软件相配合,便可全自动地在计算机的控制下实施工作,不仅可采集、处理与输出变形点的三维数据,还可进行远程的在线监控管理,使公路桥梁工程的检测实现了自动化、智能化、网络化的完全自动化的最新最高境界。此外,三维激光扫描技术利用激光测距原理来获取所需目标数据,可以将被扫描对象的形态特征和整体结构准确地描述出来,并生成三维数据模型,定性、定量地分析公路桥梁,对桥梁运营管理中的变形作用进行更好地检测。

4结束语

测量测绘工作贯穿整个公路桥梁的工程,在桥梁建设中担当了非常重要的角色。随着测量与测绘技术的发展,以及新技术在公路桥梁工程中的运用,桥梁工程的作业方法和测量手段已经发生了革命性的变革。PTK系统、VRS系统以及全自动机器人功能等这些现代化的测量测绘技术将会成为未来公路桥梁工程测量发展的主流方向,它们为公路桥梁工程建设的现代化发展提供了强有力的技术支持,并且促使传统的公路桥梁工程测量迈向数字化,自动化,网络化和社会化,进入测量测绘信息化的新时代。

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应用型论文的研究目的和意义

问题一:毕业论文开题报告理论型和应用型什么区别 我有题材可以参考. 问题二:什么是学术型论文、应用型论文? 学术论文 对社会科学、自然科学、技术开发研究、综合科学的论述说理文章,通过运用概念、判断、推理、证明或反驳等逻辑思维手段.来分析表达科学研究中的成果。就学术论文而言,它或是论述创新性研究工作成果的书面文件,或是某些实验性、理论性、观测性的新知识的科学客观记录,或是应用已知的科学原理在技术研究开发中取得新进展的理论总结。按课题性质可分为基础理论研究、实验[试验]研究、应用开发研究等几种类型。其基本要求是:①要有创新。论文作者要学会对科研文献的归纳、综合和利用.在此基础上再进行创造性的劳动;②理论性。在感性认识的基础上进行理性的演化,运用科学的逻辑思维方法.经过归纳处理形成理论的概念和系统、得到事物的发生、发展和变化的规律性。③实事求是。论文所表达的内容要有真实性。科学即求实。④论文规范。写作格式规范,语言明确简洁、条理层次分明、图解形象、论述严谨、客观、通顺、准确。 学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流、讨论或学术刊物上发表,或用作其他用途的书面文件。 在社会科学领域,人们通常把表达科研成果的论文称为学术论文。 学术论文具有四大特点:①学术性 ②科学性 ③创造性 ④理论性 毕业论文(设计)是本科教学计划的最后一个重要环节,是落实本科教育培养目标的重要组成部分。其主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握大学阶段所学的专业基础知识,基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法,对所研究的题目有一定的心得体会,论文题目的范围不宜过宽,一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。毕业论文的基本教学要求是: 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题能力; 2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度; 3、培养学生进行社会调查研究;文献资料收集、阅读和整理、使用;提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是高等学校应届毕业生总结性的独立作业,是学生运用在校学习的基本知识和基础理论,去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程,也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结,是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 回答者: duhong888 - 进士出身 九级 12-15 12:57 我来评论>> 评价已经被关闭 目前有 2 个人评价 好 50% (1) 不好 50% (1) 相关内容 ? 考研 数学一与数学二 ? 帮忙选一所大学,要考研。 ? 用你自己的话给“学术论文”下定义,并指出它的基本... ? 大一语文考试题样题求解答(20天内不断提高悬赏分) ? 法理学考试怎么应对?我是大一的,麻烦详细点,谢了 查看同主题问题:学术论文 简答 种类 其他回答 共 2 条 1.学术论文的种类: 1)社会科学论文 2)自然科学论文 3)技术开发研究论文 4)综合科学论文 5)毕业论文 2.学术论文的价值 1)可弥补学术界的某些不足领域。 2)对现存研究资料作进一步的扩充。 3......>> 问题三:应用型毕业论文的写作方法 1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。 2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。 5、论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证与步骤; d.结论。 6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。 问题四:本科的文科应用型论文和学术型哪个好写 个人觉得学术型的论文好写一些。相对于应用型论文,学术型论文一直有纸上谈兵的嫌疑,所以专业改革中提倡从学术型向应用型转变,而应用型论文更贴近于实际,简单说就是需要理论联系实际,要进行大量的市场调研,还需要多角度的学术支持。单从写论文的角度来讲学术型的论文比较容易些,确定论点之后,论据可以多方采用现有成果。从论文的价值来看,应用型比学术型的价值更高一些,本科,尤其是文科,学术型论文应该更好写一些,当然,这还要取决于您所撰写的论文专业。个人意见,仅供参考,希望对您有所帮助。 问题五:毕业设计选研究性论文还是选应用型设计好 你好,我比较明白懂得了。 问题六:应用型和学术型硕士学位论文的区别 我建议你报考全日制专业型硕士,也就是应用型硕士。 旧的学术型硕士要白白浪费三年的时间来练习怎么抄论文,你也知道硕士生的论文99%是没有什么实际价值的烂论文,企业和老师都不当一回事。 实际上的全日制专业硕士更加有用,毕竟是新出的贴近市场的东西。不用理前两年应用型硕士的分数低问题,因为一个新的东西总需要一个过程,需要一个革命的过程。现在奖助学金、贷款等问题正在逐步解决中,一片向好,认可度也在不断升高,最终会把落伍的学术型硕士淘汰掉的。 问题七:应用型自考与社会型自考的区别 应用型自考是将普通高等教育和你自学综合在一起的一种学习方式 。 其实我赞成一楼的说话, 自考是以自学为主,如果你在学习上有所阻碍的话可以考虑去参加培训 比如网校,等。 网校的优点是价格便宜 效果好 随时听课 不限时间地点。 考试时间是由你们当地自考办安排的。你报考的全部专业全都合格后,一般毕业证上都会盖2个章 自考办和主考院 如果你有什么突发事情 或者对考试有不明白的地方 我建议你及时的咨询你们当地的自考办。这样有便于你及时的处理应急情况 有些考试他的合格分数线是不一样的,这个你要咨询下你们的主考学校 考试的时候一般都是考书上的 建议你有时间的话 还是去书店多转下 看下有没有关于你考试的辅助资料 或者模拟考卷 这样有助于你一次性过关。。 在考试之前,你要做好充分的考前准备 包括心理上的。要对自己有信心 要适当的调整下自己的心态,不要因为这是很重要的考试 就让自己变得很紧张 这样会导致你考试失常的 其实只要放松就好了 心态要和你平时读书一样平常就好 这样有可能你会超常发挥啊。。 以前有人问我自考出来的是不是会比应届毕业出来的要难找工作,或是没有他们好 其实这个问题不是这样的 其实现在的公司招人 不是光看文凭的 还要看一个人的综合素质 谁更适合他们给出的这个位置 就算赢 就算比你高学位的也一样 只要你的人生阅历 工作经验有一定的基础 那 毫无疑问赢家肯定还是你 现在的公司要的是懂实际 懂策略的人 能处理应急情况 随机应变的人才 所以 如果你有很强的自身素质 丰富的阅历 一定的工作度 加上你的专业程度 等 就算有比你学位强的人 也会败给你的。。 现在的社会有证就代表你多一条出走, 朋友我建议你 现在大家都还年轻 大家辛苦点 能做什么就都做了吧 如果能考证就全考 这样对我们以后会很有帮助 我现在出身社会了 我还准备再去考几个证呢 没办法工作以后可能会用到 我现在还算时间不紧。 就是怕时间紧了抽不出时间去弄 所以现在打算去考个 你知道吗 现在一个工程师级别的证 都要本科.....才能考 如果你不是本科 你就别想考工程师。 这个比喻你看到什么... 我废话太多了 就此打住。 祝君考试愉快 问题八:语言学方面的论文理论型和应用型哪个好写 相对来说,应用型语言论文要好写得多。实用性论文更多的关注在实际使用时对问题的辨析与研究,而理论性文章对语言的前瞻性要求更高。 问题九:学术型研究生和应用型研究生有什么区别啊 第一,学制上,学术型一般或3年,应用型一般2年。 第二,学费上,学术型的公费名额或奖学金比应用型的多一些。 第三,学习内容是,学术型偏学术,应用型偏应用。比常有的学校要求,学术型要拿到学位,必须在学术期刊上发表论文,而应用型要拿到学位必须有一定时间的实习经历等。 问题十:应用型硕士与学术型硕士的区别 我建议你报考全日制专业型硕士,也就是应用型硕士。 旧的学术型硕士要白白浪费三年的时间来练习工么抄论文,你也知道硕士生的论文99%是没有什么实际价值的烂论文,企业和老师都不当一回事。 实际上的全日制专业硕士更加有用,毕竟是新出的贴近市场的东西。不用理前两年应用型硕士的分数低问题,因为一个新的东西总需要一个过程,需要一个革命的过程。现在奖助学金、贷款等问题正在逐步解决中,一片向好,认可度也在不断升高,最终会把落伍的学术型硕士淘汰掉的。

1、学术型论文:是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结,

学术论文应提供新的科技信息,其内容应有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,而不是重复、模仿、抄袭前人的工作。

2、应用型论文:是指以应用型为定位,具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学总结。

主要特点

科学性

学术论文的科学性,要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。在论据上,应尽可能多地占有资料,以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时,必须经过周密的思考,进行严谨的论证。

创造性

科学研究是对新知识的探求。创造性是科学研究的生命。学术论文的创造性在于作者要有自己独到的见解,能提出新的观点、新的理论。

这是因为科学的本性就是“革命的和非正统的”,“科学方法主要是发现新现象、制定新理论的一种手段,旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”(斯蒂芬·梅森)因此,没有创造性,学术论文就没有科学价值。

理论性

学术论文在形式上是属于议论文的,但它与一般议论文不同,它必须是有自己的理论系统的,不能只是材料的罗列,应对大量的事实、材料进行分析、研究,使感性认识上升到理性认识。

一般来说,学术论文具有论证色彩,或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法,符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。

平易性

指的是要用通俗易懂的语言表述科学道理,不仅要做到文从字顺,而且要准确、鲜明、和谐、力求生动。

专业性

是区别不同类型论文的主要标志,也是论文分类的主要依据。

参考资料来源:百度百科-学术论文

参考资料来源:百度百科-论文

学术型和应用型论文

1、题目。应能概括整个论文最重要的内容,言简意赅,引人注目,一般不宜超过20个字。 论文摘要和关键词。

2、论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息,突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以500字左右为宜。

关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。

3、目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。

4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。

5、正文。是毕业论文的主体。

扩展资料

撰写毕业论文的过程是训练学生独立进行科学研究的过程。通过撰写毕业论文,可以使学生了解科学研究的过程,掌握如何收集、整理和利用材料;如何观察、如何调查、作样本分析;如何利用图书馆,检索文献资料;如何操作仪器等方法。

撰写毕业论文是学习如何进行科学研究的一个极好的机会,因为它不仅有教师的指导与传授,可以减少摸索中的一些失误,少走弯路,而且直接参与和亲身体验了科学研究工作的全过程及其各环节,是一次系统的、全面的实践机会。

撰写毕业论文的过程,同时也是专业知识的学习过程,而且是更生动、更切实、更深入的专业知识的学习。首先,撰写论文是结合科研课题,把学过的专业知识运用于实际,在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识,并把所学的专业知识转化为分析和解决问题的能力。

1. 基础理论型论文。这类论文的研究对象是相关领域的概念、理论,而非实践规律。研究方法主要是在已有相关理论、思想的基础上,综合运用归纳、推演等推理方式,过一系列抽象思维获得关于特定主题的认识成。础理论型论文要具有相关学科的雄厚理论基础,乃常不道用于刚刚涉足论文写作的初学者。

2. 应用研究型论文。这类论文关注实践,常是在综合运用相关理论的础上,对实践中热点、焦点、难点、疑点问题(尤其是新问题)进行分析,找出问题产生的原因,并提出具体的操作策略或建议。如果将理论研究型论文比作科学家进行的研究,那么应用研究型论文就更像是大师的作品,它旨在解决现实问题,推进理论白实践转化。

3. 学术争论型论文。这类论文通常针对他人公开发表的文章或见解提出不同的看法,进行基于充分论据的商榷,看重揭示他人研究的不足或错误之处。学术争论型论文可以明确争论的对象,如某某专家的某一篇文章,也可以泛指某类观点,争论的主题可以是理论问题,也可以是实践问题,当然,学术争论不是各说各话的争吵,对科学性、逻辑性、严密性的要求更高。最后,学术争论型论文必须“对事不对人”,不能借论文对作者进行恶意攻击。

4. 调查报告型论文。这类论文以调查为础,常从现实中的某一问题出发,通过深入的调查、访谈获取数据,进而进行整理、加工分析,并将调查结果进行科学的呈现。调查报告型论文必须包含大量的原始数据,“用数据说话”是此类文章的重要特点。

5. 文献综述型论文。这类论文以他人研究成果为研究对象,所谓“综”就是归纳,必须对占有的大量素材进行归纳整理、系统介绍和综合分析,使同领城的研究成果更加层次分明、逻辑清晰。所谓“述”就是评述,要对所写主题进行较为全面、深入、系统的论述或评论,进而发表自己的见解。

参考资料:《什么是论文?论文的特点和类型有哪些》

1、学术型论文:是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结,

学术论文应提供新的科技信息,其内容应有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,而不是重复、模仿、抄袭前人的工作。

2、应用型论文:是指以应用型为定位,具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学总结。

主要特点

科学性

学术论文的科学性,要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。在论据上,应尽可能多地占有资料,以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时,必须经过周密的思考,进行严谨的论证。

创造性

科学研究是对新知识的探求。创造性是科学研究的生命。学术论文的创造性在于作者要有自己独到的见解,能提出新的观点、新的理论。

这是因为科学的本性就是“革命的和非正统的”,“科学方法主要是发现新现象、制定新理论的一种手段,旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”(斯蒂芬·梅森)因此,没有创造性,学术论文就没有科学价值。

理论性

学术论文在形式上是属于议论文的,但它与一般议论文不同,它必须是有自己的理论系统的,不能只是材料的罗列,应对大量的事实、材料进行分析、研究,使感性认识上升到理性认识。

一般来说,学术论文具有论证色彩,或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法,符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。

平易性

指的是要用通俗易懂的语言表述科学道理,不仅要做到文从字顺,而且要准确、鲜明、和谐、力求生动。

专业性

是区别不同类型论文的主要标志,也是论文分类的主要依据。

参考资料来源:百度百科-学术论文

参考资料来源:百度百科-论文

亲,多少字啊,好的。

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