本文提出了一种量化地层不确定性和基于钻孔建模地质构造的有效方法。使用两个马尔可夫链描述不同方向的土壤转变,马尔可夫链的转变概率矩阵 (TPM) 用 copula 进行解析表示。这种 copula 表达式非常高效,因为它可以用几个未知参数表示较大的 TPM。由于 TPM 的解析表达式,马尔可夫链模型的似然函数以显式形式给出。然后将 TPM 的估计重新转换为多目标约束优化问题,旨在最大化两个独立马尔可夫链在一系列参数约束下的似然。与通过计算土壤类型之间的转变次数来确定 TPM 的方法不同,所提出的方法在统计上更为合理。此外,提出了一种随机路径抽样方法来避免模拟中的方向效应问题。某个位置的土壤类型是根据沿基本方向的已知最近邻点推断出来的。基于皮卡德定理和贝叶斯规则,提出了一种用于土壤类型生成的条件概率的一般形式。所提出的地层表征和模拟方法应用于从中国武汉某建筑工地收集的实际钻孔数据。结果表明,所提出的方法预测准确,并且在模拟过程中不会出现偏差。
摘要:在全球气候变暖的背景下,气象干旱的传播(MD)可能会加剧水文干旱(HD)对水安全和可持续发展的毁灭性影响。准确预测干旱的传播并有效地量化不确定性的影响,尤其是在数据不足区域中,存在挑战。在这项研究中,通过将随机森林(RF),copula和阶乘分析(FA)整合到一个通用框架中,并应用于Aral Sea Basin(中亚亚洲的典型ARID和数据量表盆地),开发了一种称为RFCFA的新方法。可以总结一些发现:(1)预计的未来干旱繁殖概率为39.2%,比历史水平高约8%; (2)干旱繁殖主要受气候条件,集水特征(即高程,LUCC和坡度)和人类活动(即灌溉和储层操作)的影响; (3)在SSP1-2.6下,由于雪融化的增加,预计春季的传播概率较低,而在储层运营的影响下,秋季的干旱传播概率最高(达到45.4%); (4)气象条件和农业灌溉的综合作用会导致夏季上河流盆地未来传播的可能性更高。发现对于预测干旱繁殖风险,揭示主要因素和固有的不确定性以及为干旱管理和预防灾难提供支持。