优秀研究生学位论文题录展示

非饱和土中污染物传输参数反演方法研究

专 业: 工程力学
关键词: 污染物传输 反问题 正则化方法 同伦方法 D-函数 极大极小问题 凝聚函数 Matlab工具箱
分类号: X11
形 态: 共 126 页 约 82,530 个字 约 3.948 M内容
阅 读: 全文阅读说明

内容摘要


该文具体章节安排如下:

第一章首先简要介绍该文的应用背景,提出该文研究的出发点和意义。

之后对目前求解线性/非线性反问题的主要方法进行了归纳和总结,在此基础上确立该文的主要研究基点,即正则化方法。

最后简要地介绍该文的主要内容和论文层次结构。

第二章对该文的应用背景,即土壤中污染物传输规律的相关知识进行详细介绍,明确界定了该文所主要针对的具体问题,即非饱和土中污染物非平衡传输参数反演问题。

第三章以增大求解的收敛域为主要目标,将同伦方法引入非饱和土中污染物非平衡传输参数反演问题的求解。

同时针对反问题自身的特点,对同伦参数的意义进行分析,在此基础上提出了几种同伦参数修正方法,并分析比较了各自的特点。

数值算例表明,同伦方法较一般的梯度正则化方法具有更大的收敛范围,并避免了后者正则化参数初值较难选取的难点。

第四章以正则化泛函为主要研究目标,通过对正则化泛函的意义进行分析,将D-函数作为正则化泛函引入非线性反问题的求解,提出一类求解非线性反问题的新方法,即基于D-函数的迭代正则化方法,有效地拓展了正则化泛函的选取范围。

同时基于三种经常使用的D-函数,给出了该方法的三种具体形式,并将其与求解线性反问题的几种正则化方法相比较,明确了该方法的意义。

数值算例验证了该方法的可行性及对其进行深入研究的价值。

第五章将研究领域进一步拓展至一般线性/非线性反问题,以Minmax问题替代最小二乘问题表达反问题,并使用凝聚函数对目标函数进行光滑化,提出一类求解一般反问题的新方法,即基于Minmax-正则化方法。

几个经典算例的计算结果表明,较几种现有的方法而言,应用该方法可以得到更准确的反演结果。

在第六章中,首先将该文提出的几种方法在数学表达上进行总结,归结为一个一般的表达形式。

其次介绍在该文方法研究的基础上,基于Matlab平台所开发的非线性反演工具箱NIP。

最后利用该工具箱,分别使用该文提出的几种方法依据14组实际的实验数据,对镉离子在非饱和土中的非平衡传输参数进行反演计算,并与梯度正则化方法所得的结果相比较,验证了该文提出方法的有效性及非线性反演工具箱的可靠性。

第七章对全文进行总结,并在此基础上提出了几个可以依据该文内容进一步开展的工作方向……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1研究工作背景
1.2反问题及其主要求解方法
1.2.1反问题概述
1.2.2反问题求解的主要困难
1.2.3线性反问题研究概述
1.2.4非线性反问题的研究现状
1.3本文主要研究内容及论文框架
1.3.1本文主要内容
1.3.2论文的主要结构
第2章 非饱和土中污染物传输过程
2.1污染物在非饱和土中传输的非平衡传输方程
2.1.1 污染物在土壤中传输的主要控制机制
2.1.2 非平衡传输方程
2.2参数反演问题及其一般表达形式
2.2.1 参数反演的意义
2.2.2 参数反演问题的一般表达形式及正则化方法
2.3本章小结
第3章 .参数反演的同伦方法
3.1梯度正则化方法
3.2同伦方法简介
3.3求解非线性参数反演问题的同伦方法
3.4同伦参数的修正方法
3.5数值算例
3.6本章小结
第4章 D-函数正则化反演方法
4.1预备知识
4.1.1 D-函数简介
4.1.2一维搜索与黄金分割
4.1.3求解无约束非线性最优化问题的阻尼牛顿法
4.2基于D-函数的正则化方法
4.3数值算例
4.4 D-函数正则化方法讨论
4.5本章小结
第5章 基于Minmax问题的正则化方法
5.1极大极小问题和凝聚函数
5.1.1极大极小问题
5.1.2熵与最大熵原理
5.1.3凝聚函数的推导及凝聚函数的性质
5.1.4 BFGS方法
5.2 Minmax-正则化方法
5.2.1反问题的目标函数
5.2.2 Minmax-正则化方法的推导
5.3数值算例
5.3.1应用Minmax-正则化方法求解线性反问题
5.3.2应用Minmax-正则化方法求解非线性反问题
5.4本章小结
第6章 非线性反演工具箱及其应用
6.1本文方法总结
6.2科学计算平台Matlab简介
6.2.1 Matlab概述
6.2.2 Matlab工具箱简介
6.3非线性反演工具箱NIP介绍
6.4应用NIP反演非饱和土中镉离子传输参数
第7章 结论和展望
7.1本章的主要结论
7.2进一步工作展望
参考文献
附录A文中所用实验结果
A-1实验室土柱实验
A-2实验结果
附录B:NI P工具箱主要函数说明
附录C NI P应用实例
本文创新点总结

相似论文

  1. 污染物在土壤运移的并行分析方法,58页,X132.2
  2. 生态工程护坡系统,78页,X171.4
  3. 渤海赤潮非线性预测预警系统研究,90页,X145 O19
  4. 包气带水气二相流溶质迁移转化实验研究,103页,X1
  5. 环境管理信息系统和农业非点源污染模拟,106页,X1 C931.6
  6. 环境与经济的可持续发展指标体系研究,58页,X1 F0
  7. 离子色谱法测定儿茶酚胺类物质研究,37页,X1 O657
  8. 基于P2P-SIP的通信系统框架研究与算法实现,63页,X1 TE5
  9. 特大洪水对霍林河流域水环境影响突变研究,60页,X1 TV122
  10. 城市污水毒性测试方法研究,76页,X103 X502
  11. 污染环境下Leslie系统的生存分析与Volterra方程周期解及渐近稳定性,40页,X11
  12. 环境统计方法及环境统计指标体系研究,101页,X11
  13. 污染物排放总量控制和分配模型及其应用,41页,X11
  14. 江苏省COD排放总量不同计算方法对比研究,59页,X11
  15. 几类二氧化硫排放模糊测算模型及酸雨模拟方法研究,55页,X11
  16. 孔隙介质中非均衡溶质运移模型的数值解法,39 页,X11
  17. 扩散对污染的斑块环境中种群生存的影响,36页,X11
  18. 多介质环境归趋模型研究方法,119页,X11
  19. 总量控制中二维资源离散规划的计算方法研究,68页,X11
  20. 基于GIS和RS的非点源污染分布式模拟研究——以深圳铁岗-石岩水库流域为例,93页,X11
中图分类: > X11 > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境数学

© 2012 book.hzu.edu.cn