浅论基于gis系统的岩土参数随机场特性研究

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1、天津大学博士学位论文基于GIS系统的岩土参数随机场特性研究姓名：刘春原申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：闫澍旺20030501摘要目前新的国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)颁布实施，说明可靠度理论己趋成熟，而对地基可靠度的研究应用却远非如此。在考虑材料性能随空间变化的随机场模式下，对岩土参数随机场的研究与应用，愈来愈显的迫切。本文应用地理信息系统(GIS)技术，对岩土参数随机场的特性进行研究。1以岩土工程勘察信息为研究对象，详细论述并建立了岩土体随机场的基本概念、分类及其数字特征，通过计算其数字特征与检验其平稳性和各态历经性；证明

2、了岩土参数具有齐次平稳随机场的特性。2通过对GIs的目标、任务、用户需求和数据的分析，进行数据库的设计，经数据分类、编码等数据预处理，建立了一个包含文本、图形、表格等数据类型的数据库。运用GIs系统的空间分析和辅助决策功能，在实现对原有地质资料信息管理的同时，可以利用这些信息资源对拟建区域的岩土参数进行预测。3以保定市岩土工程勘察地理信息系统为例，实现了对随机场与地理信息系统相结合的研制与开发。4将相关函数理论和变异函数理论分别应用于岩土参数随机场的研究中，通过运用这两种理论对岩土参数特性的描述，得出这两种理论的内在联系及其本质一致性的结论。5分别运用相关函数法和变异函

3、数法求解相关距离的方法，得出描述空间相关程度的度量一一相关距离(或变程)，为岩土参数随机场理论运用于工程实际奠定了基础。6在相关距离研究的基础上，分别就岩土参数的预测进行了较深入的探讨。关键词：岩土工程参数，随机场，相关距离，地理信息系统辅助决策，数据库，最优估计ABSTRCTSinethenewnationstandard一《Thcunifiedstandardofthereliabilitydesignonbuildingstructure》(GB50068--2001)hasbeenannounced，thereliabilitydesigningtheoryha

4、sbeenripening．Ithasbeenfoundthatthesameproceduremaynotbeeasytobeadoptedinfoundationreliabilitydesigning．Asaresult，moreattentionsshouldbepaidonstudyingandapplyingtherandomfieldofsoilparameter．Thispaperstudiedthecharacteristicofrandomfieldofsoilparameteraccordingtothetechniqueofthegeograph

5、icinformationsystem(GIS)．Thefollowsaspectsareconcernedinthepaper：1．Thispaperexpatiatesthebasicconceptofassortmentanddigitalfeatureoftherandomfieldsingeotechnicalengineering；examsifthesoilparametersareabletobetreatedasthehomogeneousstationaryrandomfieldonthebasisofcalculatingitsdigitalfea

6、tureandtestswhetherthisrandomfieldsisastationaryprocessandergodic．2．theconceptandlogicofthedatabasewasdesignedbyanalyzingtheobjectandmissionoftheGIS，theuser’Sdemandandthesourceofdata．TheprofessionalmoduleiSestablishedbythefunctionofdimensionalanalysisandassistantdecision一一makingofGIS，SOt

7、hattheusefulgeologicalinformationismanaged，soilparametersoftheunbuiltareasarepredictedusingthesegeologicalinformations．3．TakentheReconnaissance-GISofBaodingasanexample，thecombinationoftherandomneldtheoryandtheGISiSrealized．4．Applingcorrelationfunctiontheoryandvariablefunc