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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明属于环保和水资源领域，公开了一种污染地下水抽出治理动态优化中构建替代模型的抽样方法，步骤为：步骤1：建立地下水水流和溶质运移的数值模拟模型；步骤2：将备选抽水井的抽水速率、抽水开始时刻及结束时刻作为替代模型的输入变量；步骤3：对步骤2中的抽水开始时刻及结束时刻进行Rosenblatt变换；步骤4：将步骤3中的输入样本集代入步骤1的模拟模型；步骤5：重复步骤2、步骤3及步骤4得到替代模型的检验样本集；步骤6：采用步骤4训练样本集构建数值模型的替代模型，并进行检验。本方法解决了替代模型构建过程中，单纯使用最优拉丁超立方抽样方法进行样本抽样时导致开始抽水时刻大于结束时刻的问题，而且能够保证样本点的均匀分布。

主权项：1.一种污染地下水抽出治理动态优化中构建替代模型的抽样方法，其特征在于，包括：步骤1：根据研究区水文地质条件及地下水污染状况建立地下水水流和溶质运移的数值模拟模型，并构建地下水抽出处理模拟优化模型；步骤2：将备选抽水井的抽水速率、抽水开始时刻及结束时刻分别作为替代模型的输入变量并给定取值范围，运用最优拉丁超立方抽样方法抽取各变量初始样本集；步骤3：对步骤2中初始样本集内每眼备选抽水井的抽水开始时刻及结束时刻进行Rosenblatt变换，得到替代模型的输入样本集；步骤4：将步骤3中的输入样本集带入步骤1构建的地下水水流和溶质运移数值模拟模型，得到各监测站点的地下水水位与溶质浓度输出样本集，将数值模拟模型的输入-输出样本集作为替代模型的训练样本集；步骤5：重复步骤2、步骤3及步骤4的方法得到替代模型的检验样本集；步骤6：采用步骤4形成的训练样本集分别构建数值模型的水位替代模型和水质替代模型，并利用步骤5形成的检验样本集对替代模型的精度进行检验；步骤3中的替代模型构建方法包括Kriging方法、支持向量回归法和核极限学习机法；Rosenblatt变换过程包括：抽水井的抽水开始时刻为，结束时刻为，二者的取值范围为D，且二维随机变量服从区域D上的均匀分布，区域D是由轴，直线及直线所围的三角形区域，的联合概率密度函数为； 的两个边缘概率密度函数分别为和；当时，，从而；当时，，从而；当时，；综上，，同理得到，；Rosenblatt变换能够将一组相关非正态随机变量变换成为一组等效独立正态随机变量，令 ；又因为当时，，从而, ；因为由分布函数所定义，故当时，；当时，；当时，；同理，由分布函数所定义，故当时，；当时，；当时，；从而得到 ，; ，；由此确定，服从[0,1]上的均匀分布；当及时，，； ；其中，表示区域D的面积，表示区域D内浅色阴影的面积，由此确定，相互独立；综上，，均服从[0,1]上的均匀分布，且相互独立；当时，有，推出;为了在区域D上尽量均匀地进行抽样，且保证，先运用最优拉丁超立方抽样方法得到在正方形区域[0,1]2上的随机且均匀的样本集，再运用上述函数关系式得到区域D上的样本集，这样得到的样本集保证了在区域D上的随机性与均匀性。

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百度查询： 中国矿业大学 一种污染地下水抽出治理动态优化中构建替代模型的抽样方法