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    应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究

    陈植华 丁国平

    陈植华, 丁国平, 2001. 应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究. 地球科学, 26(5): 517-523.
    引用本文: 陈植华, 丁国平, 2001. 应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究. 地球科学, 26(5): 517-523.
    CHEN Zhi-hua, DING Guo-ping, 2001. ENTROPY-BASED APPROACH TO REMOVE REDUNDANT MONITORING WELLS IN REGIONAL-SCALE GROUNDWATER SYSTEM IN HEBEI PLAIN, CHINA. Earth Science, 26(5): 517-523.
    Citation: CHEN Zhi-hua, DING Guo-ping, 2001. ENTROPY-BASED APPROACH TO REMOVE REDUNDANT MONITORING WELLS IN REGIONAL-SCALE GROUNDWATER SYSTEM IN HEBEI PLAIN, CHINA. Earth Science, 26(5): 517-523.

    应用信息熵方法对区域地下水观测网的优化研究

    基金项目: 国家计委防灾、减灾项目: 计国地函[1998]29号
    详细信息
      作者简介:

      陈植华:(1956-)男, 副教授, 在职博士, 主要研究方向是GIS与随机方法在水资源与地质环境的评价与模拟方面的应用

    • 中图分类号: P641.74

    ENTROPY-BASED APPROACH TO REMOVE REDUNDANT MONITORING WELLS IN REGIONAL-SCALE GROUNDWATER SYSTEM IN HEBEI PLAIN, CHINA

    • 摘要: 数据冗余是观测网优化需要解决的主要问题之一, 冗余数据既造成数据噪音又增加观测网运行成本.减少数据冗余的主要手段是减少观测孔的数量, 但前提是不影响原有观测网提供信息的能力.作者基于信息熵概念和随机技术的结合, 提出了一种优化观测孔数量的方法, 这种方法的基本原理是利用信息熵理论来评价每一个观测孔数据信息含量大小, 计算观测网中每一对观测孔之间的信息流交换, 并建立观测孔之间信息传递与距离的统计关系, 这种关系是判断冗余性观测孔的基础.这种方法被用来优化河北平原区域地下水观测网, 不仅解决了数量问题, 同时也可确定具体冗余性观测孔.最后结果对比证明, 将河北平原地下水观测孔的数量减少2 6%, 几乎没有影响现有观测网提供数据信息的能力.

       

    • 图  1  河北平原地质、水文地质背景与观测孔分布

      Fig.  1.  Geological and hydrological background and distribution of monitoring wells in Hebei plain

      图  2  不同介质场水位信号衰减与距离的统计关系

      Fig.  2.  Statistical relationships between information transfer and distances in different geological deposits

      图  3  优化前后地下水水位高程

      a.优化前, 140个观测孔; b.优化后, 104个观测孔

      Fig.  3.  Groundwater levels before (140 points) (a) and after (104 points) (b) removing redundancy

      表  1  不同介质场水位信号传递的变化特征

      Table  1.   Characteristics of information transfer between monitoring points in different geological deposits

      表  2  冗余性观测孔数据

      Table  2.   Reduction of redundant monitoring points

      表  3  优化前后地下水不同水位高程的分布面积统计对比

      Table  3.   Comparison of different water levels-areas in prior and post of removed redundant monitoring points

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    出版历程
    • 收稿日期:  2001-03-15
    • 刊出日期:  2001-09-25

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