主成分分析法确定饱和指数模型阈值.pdfVIP

第 35卷 第 3期 水 电 自动化与 大坝监 测 Vo1．35 No．3 2011年 6月 2O 日 HydropowerAutomationandDamMonitoring June2o，2011 主成分分析法确定饱和指数模型阈值 黄华东 ，郭张军 ，韩耀铭。，杨文曦。 (1．国网电力科学研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市 210003；2．陕西电力科学研究院，陕西省西安市 710054； 3．安康水力发电厂，陕西省安康市 725000) 摘要 ：依据主成分分析法和化学热力学的基本理论 ，编写 了基于 FORTRAN语言的程序 ，优化 了 模 型阈值的确定方法，根据计算 目的不同，分别选取不同的 目标离子作为控制模型循环 的阈值。结 合某工程实例，与传统算法进行了比较，证明该模型的算法在坝址区的计算具有更好的稳定性和计 算精度。 关键词 ：坝基稳定性 ；数据挖掘；主成分分析法；模型阈值 ；饱和指数 0 引言 在有用信息和知识 的过程 。可将其用于信息管理 、 查询优化、决策支持、过程控制等 ，还可 以用于数据 在坝址区，由于渗流作用 ，水一岩相互作用长期 自身的维护 。数据挖掘不仅能对过去的数据进行查 存在，坝基地下水作为诱发坝址地质 问题 的活跃因 询和遍历，并且能够找出过去数据之间的潜在联系 ， 素之一，对坝基岩体的稳定性有较大影响_l】]。 并从中获取有效信息，从而促进信息的传递口 。 饱和指数 (sI)是反映水环境 中矿物溶解和沉淀 数据挖掘的主要功能有 ：分类模型发现、聚类模 状态的重要参数，水溶液中络合物的存在对 SI值有 型发现 、关联规则发现 、序列分析和偏差分析等 。其 很大影响，而模型的阈值直接关系到络合物计算 的 主要算法包括模糊集算法、决策树算法 、仿生物技术 准确度_3]。因此，正确选取和确定模型的阈值 ，可提 算法、主成分分析算法、粗糙集算法和覆盖正例排斥 高水一岩作用 SI模型的计算精度L4]。但是，以往对 反例算法 。以下将着重介绍主成分分析法 。 SI和络合物的计算研究还不完善，尤其是在涉及到 1．2 主成分分析法原理 控制阈值的选取与确定时，还存在 以下问题 ：①传统 主成分分析方法Ll是一种将 多维 因子纳入 同 SI模型中，往往选取硫酸根离子(sO：一)作为控制循 一 系统进行定量研究的多元统计分析方法。它把给 环的阈值，当某些水样sOi一异常(偏大或偏小)时， 定的一组相关变量通过线性变换转换成另一组不相 可能会引起模型提前或滞后退 出运算 ，造成 SI值与 关 的变量 ，这些新的变量按照方差依次递减 的顺序 实际值之间存在偏差，使模型稳定性较差[5_6]；②一 排列。在数学变换 中保持变量的总方差不变，使第 些学者采用离子强度 工作为控制循环