基于模拟退火算法的矿区复垦土壤监测样点布设研究
发布时间：2021-08-20 18:39
由于人为采矿活动的影响,矿区复垦土壤性质发生了较大的变化。为实现矿区可持续土地管理和利用,需要对复垦土壤性质进行长期动态监测。土壤监测信息的质量依赖于土壤样点的采集,密集的采样网络耗时且昂贵。因此,有必要设计一种科学的采样方案,最大限度地提高结果的准确性,同时最大限度地减少开支。本文选取山西省平朔矿区安太堡排土场和安家岭排土场为研究区,以DEM与SPOT数据提取的地形、植被因子和2017年8月所采集的土壤样品的测定数据为基础,探讨土壤有机碳、容重、黏粒、粉粒、砂粒的空间变异规律及其与辅助因子的相关性,以人工神经网络预测均方根误差为目标函数,通过普通模拟退火和改进的模拟退火方法针对每种土壤属性的样点布设进行了单独的优化,并综合各土壤属性进行了采样点优化。结果表明:（1）土壤有机碳较其他土壤属性显示出较高的变异性,由于复垦时间较长,安太堡南排土壤有机碳含量相对较高;（2）与一般模拟退火算法相比,改进的模拟退火算法减少了样本数量,提高了空间相关性,并且通过改进的模拟退火优化的样点显示出更精确的预测;（3）通过统计学计算方法得出的样点个数大多大于改进模拟退火,且未考虑空间相关性,因此,改进模拟...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第 2 章 研究区概况与数据收集2.1 研究区概况2.1.1 地理位置研究区位于平朔矿区，具体选择安太堡露天煤矿的西排土场、西排土场扩展区、南排土场和内排土场以及安家岭内排土场 5 个复垦排土场。平朔矿区位于山西省朔州市，跨平鲁和朔城 2 个区，与山西、陕西、内蒙古接壤，地处黄土高原生态脆弱地带，是中国 14 个最大的煤炭生产基地之一，地理坐标为 112°10'-113°30'E，39°23'-39°37'N。平朔煤矿有安家岭一号井工矿、安家岭二号井工矿、安家岭露天矿、安太堡露天矿和东露天矿，开采持续时间约为 110 年（1986-2095 年）。
图 2-2 研究区位置示意图 地形地貌平朔矿区为黄土丘陵地貌，以山地、丘陵为主，平原较少，东北方向地势方向较低，地形起伏较大，地表标高在 1200 ~ 1350 m 的范围内，相对0m。由于区内植被稀疏，形成较大的地表径流，受剧烈切割侵蚀作用纵横，形成典型的黄土高原梁、峁、垣地貌景观。本研究区为人工堆垫场，平台与边坡呈阶梯状相间分布，每个台阶高度约为 30 m。安太堡于安太堡露天煤矿南部，面积为 180.5 hm2，排土高度为 150 m，最终 m。南排土场从开始排弃到排弃结束共历经 5 年，经过多年复垦，生态好。安太堡西排土场面积为 280.16hm2，排土高度为 150m，标高 1520内排土场面积为 784.4hm2，平台覆土 100cm，边坡覆土 50~100cm。，研究区的地形地貌如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于退火算法优化的BP神经网络的电力通信网业务可靠性评价[J]. 董彦军,刘平,辛锐,李超. 微型电脑应用. 2019(05)
[2]基于遥感影像和决策树算法的土壤制图[J]. 韩浩武,许伟,黄魏,陈荣,周紫燕. 土壤通报. 2019(01)
[3]基于线性混合模型的滨海盐碱土盐分空间变异性研究[J]. 黄毓,李洪义,但承龙,曾凡涛,杨妮. 土壤通报. 2019(01)
[4]基于不同人为干扰的土壤全量氮磷钾空间变异性研究[J]. 刘靖朝,熊黑钢,何旦旦,乔娟峰,郑曼迪. 干旱地区农业研究. 2019(01)
[5]基于模拟退火算法优化的BP神经网络预测模型[J]. 蒋美云. 软件工程. 2018(07)
[6]基于遗传模拟退火算法的布局优化研究[J]. 周家智,尹令,张素敏. 图学学报. 2018(03)
[7]黄土区采煤塌陷对土壤全氮和有机质含量空间变异性的影响[J]. 张雅馥,王金满,祝宇成. 生态学杂志. 2018(06)
[8]基于优先级指数的土壤采样设计方法研究[J]. 王子龙,陈伟杰,付强,姜秋香,印玉明,常广义. 农业机械学报. 2018(07)
[9]基于改进的TSP模型和模拟退火算法路径规划研究[J]. 佘智勇,庄健敏,翟旭平. 工业控制计算机. 2018(02)
[10]地形因子对大兴安岭北端寒温带针叶林土壤有机碳储量的影响[J]. 林维,崔晓阳. 森林工程. 2017(03)
博士论文
[1]基于多目标模拟退火的村镇土地利用调控决策支持研究[D]. 洪晓峰.武汉大学 2011
硕士论文
[1]基于模拟退火算法的公交车辆排班方法研究[D]. 陈少华.北京邮电大学 2018
[2]平朔露天煤矿复垦植被监测与覆盖度反演[D]. 张耀.中国地质大学(北京) 2017
[3]黄土区露天煤矿排土场重构土壤孔隙三维分布的多重分形表征[D]. 秦倩.中国地质大学(北京) 2016
[4]复垦土壤有机碳空间插值及监测样点优化布局研究[D]. 刘孝阳.中国地质大学(北京) 2015
[5]模拟退火遗传算法在仓储货物码放优化中的研究[D]. 杜伟.长安大学 2010
[6]基于模拟退火算法的贷款组合优化研究[D]. 姜蓉.湖南大学 2003
本文编号：3354026
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第 2 章 研究区概况与数据收集2.1 研究区概况2.1.1 地理位置研究区位于平朔矿区，具体选择安太堡露天煤矿的西排土场、西排土场扩展区、南排土场和内排土场以及安家岭内排土场 5 个复垦排土场。平朔矿区位于山西省朔州市，跨平鲁和朔城 2 个区，与山西、陕西、内蒙古接壤，地处黄土高原生态脆弱地带，是中国 14 个最大的煤炭生产基地之一，地理坐标为 112°10'-113°30'E，39°23'-39°37'N。平朔煤矿有安家岭一号井工矿、安家岭二号井工矿、安家岭露天矿、安太堡露天矿和东露天矿，开采持续时间约为 110 年（1986-2095 年）。
图 2-2 研究区位置示意图 地形地貌平朔矿区为黄土丘陵地貌，以山地、丘陵为主，平原较少，东北方向地势方向较低，地形起伏较大，地表标高在 1200 ~ 1350 m 的范围内，相对0m。由于区内植被稀疏，形成较大的地表径流，受剧烈切割侵蚀作用纵横，形成典型的黄土高原梁、峁、垣地貌景观。本研究区为人工堆垫场，平台与边坡呈阶梯状相间分布，每个台阶高度约为 30 m。安太堡于安太堡露天煤矿南部，面积为 180.5 hm2，排土高度为 150 m，最终 m。南排土场从开始排弃到排弃结束共历经 5 年，经过多年复垦，生态好。安太堡西排土场面积为 280.16hm2，排土高度为 150m，标高 1520内排土场面积为 784.4hm2，平台覆土 100cm，边坡覆土 50~100cm。，研究区的地形地貌如图 2-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于退火算法优化的BP神经网络的电力通信网业务可靠性评价[J]. 董彦军,刘平,辛锐,李超. 微型电脑应用. 2019(05)
[2]基于遥感影像和决策树算法的土壤制图[J]. 韩浩武,许伟,黄魏,陈荣,周紫燕. 土壤通报. 2019(01)
[3]基于线性混合模型的滨海盐碱土盐分空间变异性研究[J]. 黄毓,李洪义,但承龙,曾凡涛,杨妮. 土壤通报. 2019(01)
[4]基于不同人为干扰的土壤全量氮磷钾空间变异性研究[J]. 刘靖朝,熊黑钢,何旦旦,乔娟峰,郑曼迪. 干旱地区农业研究. 2019(01)
[5]基于模拟退火算法优化的BP神经网络预测模型[J]. 蒋美云. 软件工程. 2018(07)
[6]基于遗传模拟退火算法的布局优化研究[J]. 周家智,尹令,张素敏. 图学学报. 2018(03)
[7]黄土区采煤塌陷对土壤全氮和有机质含量空间变异性的影响[J]. 张雅馥,王金满,祝宇成. 生态学杂志. 2018(06)
[8]基于优先级指数的土壤采样设计方法研究[J]. 王子龙,陈伟杰,付强,姜秋香,印玉明,常广义. 农业机械学报. 2018(07)
[9]基于改进的TSP模型和模拟退火算法路径规划研究[J]. 佘智勇,庄健敏,翟旭平. 工业控制计算机. 2018(02)
[10]地形因子对大兴安岭北端寒温带针叶林土壤有机碳储量的影响[J]. 林维,崔晓阳. 森林工程. 2017(03)
博士论文
[1]基于多目标模拟退火的村镇土地利用调控决策支持研究[D]. 洪晓峰.武汉大学 2011
硕士论文
[1]基于模拟退火算法的公交车辆排班方法研究[D]. 陈少华.北京邮电大学 2018
[2]平朔露天煤矿复垦植被监测与覆盖度反演[D]. 张耀.中国地质大学(北京) 2017
[3]黄土区露天煤矿排土场重构土壤孔隙三维分布的多重分形表征[D]. 秦倩.中国地质大学(北京) 2016
[4]复垦土壤有机碳空间插值及监测样点优化布局研究[D]. 刘孝阳.中国地质大学(北京) 2015
[5]模拟退火遗传算法在仓储货物码放优化中的研究[D]. 杜伟.长安大学 2010
[6]基于模拟退火算法的贷款组合优化研究[D]. 姜蓉.湖南大学 2003
本文编号：3354026
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/nongyejingjilunwen/3354026.html
