动态时间归整算法抑制前向散射直达波干扰

基于衍射CT成像技术,在弱散射条件下根据收发分置目标散射强度的指向分布特性,可以重建目标形状、以及周围介质的声学参数。在目标的正前方,前向散射波和直达波同时到达接收阵,特别是当目标为密度和声速接近于水的弱散射目标时,散射回波完全淹没在直达波中,抑制直达波干扰才能实现目标的识别、方位估计以及声学特性解释。基于语音识别的动态时间归整(Dynamic Time Warping,DTW)算法,是利用归整路径距离的动态规划来求解发音长短不一的孤立词模板匹配的问题。固定入射波方向,以浸没水中的无限长圆柱体目标为例获取实验数据,将DTW算法用于直达波和散射波的分离,并将消除直达波影响后的目标散射远场的强度与严格的解析结果进行了对比,结果表明DTW算法可以有效地在强直达波干扰背景中有效提取目标散射信息。     

饱和孔隙弹性介质中的Rayleigh波及一维动力学问题

本文依饱和孔隙介质动力学的基本方程组,对Rayleigh波在二相介质中的传播及一维土层动力学问题进行了探讨。数值计算表明:Rayleigh波速度在饱和孔隙弹性介质中大大小于在非饱和弹性介质中传播的速度;一维土层地面位移对有惯性力作用(a≠0)与忽略惯性力作用(a=0)也有很大差异。并对一维土层在阶梯形加载、脉冲式加载、正弦加载状态进行求解,为在实践中定性估计地基由于这类荷载作用产生的运动性态提供参考。     

大气扰动中的非线性波及其相互作用

1895年,Korteweg和de Vries在研究洪水波演进(evolution)问题题中推导出了著名的半线性方程,即目前,一般所称作的KdV-方程。它是近代物理学中三个著名的半线性方程之一。此方程中含有非线性项及色散项,尤其是方程的解含有非线性波的孤立波或称孤立子(soliton)而受到广泛的重视。本文是针对小尺度运动略去Coriolis力,引入ρ=ρ_0(?)常数(均匀大气)的假定,将x(或)y方向的水平运动方程及垂直运动方程的未知函数视为解析幽数,故可在ζ=0附近怍Taylor级数展开,以迭套消元的方     

利用SH横波反射资料中的勒夫面波反演浅部横波速度结构

由于勒夫波速度与纵波速度无关,勒夫波多道分析方法具有频散曲线简单、能量清晰、反演过程中未知参数少、对初始模型依赖小、反演结果稳定、分辨率高等特点。实验结果表明,利用浅层SH横波反射地震数据中的勒夫面波信息,反演得到近地表横波速度结构,在浅层地质构造、断层位置、上断点埋深等方面与浅层SH横波反射地震剖面以及地质钻孔数据吻合较好。该方法可为地下构造解释提供更多依据,提高探测成果的可靠性。     

面向地表上、下集成的二维/三维单纯形剖分算法实验

对地上实体、地形表面和地下实体的集成建模是国内外研究的热点。本文以单纯复形理论,提出了一种以约束Delaunay三角网为纽带,用边界表示模型-不规则三角网-四面体格网的集成空间数据模型,对地上实体、地表和地下空间对象进行无缝集成。用边界表示模型表达地面上复杂的对象,用不规则三角网表达地形,用四面体格网表示地质体对象。对传统的逐点插入法构建约束Delaunay三角网算法进行改进,生成约束Delaunay三角网,对地上实体和地表进行集成。其对不同的地层数据分别进行Delaunay三角剖分,构成四面体剖分的上下边界,构建上、下地层之间的侧边界,形成空腔,进而对空腔进行四面体剖分,形成分层表达的地质体对象。同时设计了一个原型系统,对算法进行验证,展示了其实验结果。     

基于多层全连接神经网络的6C地震波极化向量识别研究

利用机器学习原理,提出一种基于多层全连接(multi-layer fully connected, MFC)神经网络的六分量(six-component, 6C)地震波极化向量识别方法。首先利用6C地震波各波型极化向量数学模型和一系列仿真参数得到5种波型和噪声波型各5 000个极化向量数据集,然后随机选取其中5 000个作为测试集,其余划分为训练集,进行MFC神经网络与支持向量机(support vector machine, SVM)的综合辨识性能对比实验。结果表明,MFC神经网络模型识别5种极化向量类型(SH波和Love波视为一类)和6种极化向量类型的效果均显著优于SVM模型,平均识别率分别达到99.786%和87.940%。     

利用高频GPS反演强震面波震级的最优适用范围探讨

通过解算2010-04-04El Mayor-Cucapah Mw7.2地震的高频(1Hz)GPS数据,获取测站的动态位移,并根据Gutenberg经验震级公式反演面波震级,探索高频GPS反演震级的最优适用范围。结果表明,当高频GPS测站震中距分布于50~350km时,利用其水平位移峰值反演得到的面波震级为7.21,与美国USGS公布的震级Mw7.2一致;但当震中距350km时,高频GPS相对于强震仪位移峰值存在"上漂现象",反演得到的震级为7.6~8.0。建议利用高频GPS建立经验模型反演强震面波震级时,应考虑其适用范围。     

海～气耦合振荡的非绝热慢波

本文从大气能量平衡方程和海温变化方程出发,得到海～气耦合的多频振荡系统,分析此多频系统的特殊频率方程得到: 1)当大气视为非定常,海洋视为定常的情况下,得到的波动本质上是非绝热的Rossby波。 2)当大气定常,海洋非定常的情况下,得到两类性质相异的波动;一类是周期为准半年(4～9月)的非绝热慢波,另一类是周期为准两年(2～3年)的非绝热慢波;两类慢波的传播方向完全相反,准两年波比准半年波传播得更慢(两者几乎相差一个量级)。     

乔木种植方式对护坡效果影响试验研究

近年来, 植被护坡作为一种生态友好型支护方式越来越多地被应用到斜坡支护工程中, 故如何科学地种植植被以充分发挥其护坡效果具有重要的研究意义。为此, 以乔木为研究对象, 结合3D打印技术制备乔木根系模型, 通过自行设计的滑坡模型试验系统, 开展了系统物理模型试验, 对3种根系排布方式与3种根系间距下乔木的护坡效果进行了研究。结果表明: ①在乔木根系支护下, 抗滑力峰值增大, 达到峰值的时间延长, 峰后抗滑力衰减程度降低。②对抗滑力的改善效果方面, 反拱型排布>正拱型排布>直线型排布>无根系支护。根系间距S=1.5D(D为根系间最大水平距离, D=7cm)与S=2.0D对抗滑力的改善效果接近, S=2.5D时抗滑力峰值最大。③就根系排布方式而言, 反拱型排布对坡体位移的改善效果最为明显, 正拱型排布与直线型排布对位移的改善效果接近; 就根系间距而言, S=2.5D对坡体位移的改善效果最为明显, S=1.5D与S=2.0D对坡体位移的改善效果接近。④直线型排布下坡体滑动范围增大, 正拱型排布与反拱型排布则能有效限制坡体变形。根系间距对坡体变形场的影响不大。综上可知, 在乔木护坡工程中可通过控制乔木的排布方式与根系间距来提升其护坡效果。      

SV波在自由面上的全反射

本文研究了SV波在自由面上全反射的一些特殊现象。首先,从波动方程出发讨论了散射P、SV波的相移和反射场中P波的质点运动;然后,应用功能原理,计算了自由面上非均匀P波的能流密度,得出非均匀P波平均能流为零的一般结论。本文所得到的结论,对于各种地震波、弹性波和电磁波在两种均匀介质界面上发生的全反射,均可适用。     

基于正交贴体网格的VTI介质地震波数值模拟

为了解决规则网格有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时需进行复杂坐标转换和插值运算的问题,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假散射波问题,将计算流体力学中的正交贴体网格生成技术引入到起伏地表下VTI介质的网格剖分中,采用基于同位网格的DRP/opt MacCormack有限差分法模拟起伏地表下VTI介质中的地震波场。网格的正交性使实施自由边界条件时无需做复杂的坐标转换和插值运算。数值算例表明,本文提出的网格剖分法能够有效消除阶梯状网格产生的虚假散射波,从而提高起伏地表下VTI介质地震波数值模拟精度。     

一个非均匀破裂圆盘模式的远场位移解

本文给出了一个非均匀破裂圆盘模式P波远场位移解的解析算式,并计算了包括介质与仪器影响在内的空间幅射特征。据此,指出了在利用P波初动资料测定介质和震源参数以及在震源机制求解中值得注意的几个问题。     

粘弹性半空间内膨胀引起的地表垂直位移和重力变化

研究了粘弹性半空间内膨胀（Ｍｏｇｉ模型）引起的地表垂直位移和重力变化，推导了Ｍａｘｗｅｌｌ半空间模型的解析计算公式。数值结果表明，地表垂直位移、重力变化以及重力变化与地表垂直位移之比受介质流变特性的影响很大。因此，在解释和模拟火山区、地壳隆起区、地热场等长期地表形变和重力观测时需考虑介质的流变特性影响。     

动力作用下锚杆格构支护土质边坡动态响应分析

地震边坡稳定性是岩土工程和地震工程中研究的重点问题之一。针对锚杆格构支护的均质土坡在地震荷载作用下的动力响应,通过振动台模型试验,分析了不同坡高地震加速度和速度响应规律、边坡位移特征及支护结构破坏特征,揭示了均质土坡及其支护结构在地震作用下的变形破坏机理。结果表明:随着振动次数的增加,边坡模型自振频率逐渐降低;低频动荷载作用下坡体上部加速度响应最大,但随着振动频率的增加,放大作用降低,即边坡对低频振动波有放大作用,而对高频振动波却有滤波作用;振动频率较小时,坡体整体速度较大,但不同高度差异较小,破坏并不明显;振动频率接近模型边坡自振频率时,坡体上部速度最大,下部速度最小,且变化明显,破坏性最大;动荷载作用过程中,滑坡体的变形模式表现为旋转位移和水平位移,滑体和基体间相对位移上部较大;支护结构破坏时,上层锚杆和中层锚杆被拔出,上部格构发生严重隆起;虽然边坡做往复运动,但最终仍有一定相对位移;在设计支护结构时,要适当加长上部锚杆的长度,并且对中、上部格构进行补强。     

2012年新源和静6.6级地震前后P波速度结构的演化

基于新疆区域地震台网记录的地震观测报告,采用有限差分层析成像方法反演新疆天山中东段地区的地壳P波速度结构,获得了2012年新源和静6.6级地震前后该区域12 km和24 km深度处半年尺度的P波速度结构的时间演化过程。结果表明,12 km深度处震前震源区及附近区域P波速度差在空间上形成NNE向变化剧烈的高值异常区,异常幅度达0.3 km/s。这种明显的速度差异表明,将半年尺度不同时间段相同深度的P波速度进行差分析,能较好地反映一定区域内地壳介质特性的变化。     

高速岩体反射地震探测中的数据采集与处理

为了调查内蒙古阿拉善某高放废物地质处置库预选场址中目标花岗岩体的空间展布、内部结构和边界接触关系,应用人工反射地震探测技术,采集数据并进行处理,获得了针对大型高速岩体的近地表速度剖面和地震反射波法成像剖面。针对崎岖地表工区近地表速度建模与层析静校正、强散射干扰波压制等问题,引进基于MSFM射线追踪算法的初至波旅行时层析反演与层析静校正技术、改进的矢量分解压噪方法等,并在常规高分辨反射地震数据处理流程的基础上形成了适合于高速岩体地震探测的精细数据处理流程。     

GIS空间目标间方向关系的统计表达模型

本文重点研究了空间目标间方向关系的统计建模方法。提出的统计模型可以描述为:(1)线、面目标通过内插处理被分解成相应的基本单元;(2)空间目标间的方向关系视作这些基本单元间方向的集合;(3)利用中值(median)和分布范围(range)两种度量来完整描述方向分布的统计特性。由于此模型是从空间目标本身出发的,避免了现有模型中对空间目标的近似处理过程,从而能更精确地描述方向关系。     

广西DS锡锌矿床岩矿石磁性特征值—Q值研究意义

作者通过对DS锡锌矿床岩矿石磁性特征值之一的Q(Jr/Ji)值研究,总结了该矿床的锡锌矿体与岩矿石磁性关系的几个规律:即磁异常与矿体关系密切;主要磁源层为含磁黄铁矿的角岩与多金属矿石;矿体在空间上主要分布于磁性中等(J=2000～4000×10~(-6)CGSM)及Q值较小(Q≤5)地段。此外,还探讨锡、锌矿的成矿机理。     

菊黄东方鲀1龄幼鱼生长特性

对600尾菊黄东方鲀(Takifugu flavidus)1龄幼鱼在池塘养殖条件下的生长特性进行研究。结果表明:菊黄东方鲀67日龄幼鱼经过127 d的培育后,体长从(3.53±0.73)cm增至(10.33±0.98)cm,日均增长0.054 cm,体长增长率193.14%;体质量从(2.41±1.60)g增至(54.39±13.62)g,日均增重0.413 g,体质量增长率2 135.8%,体质量与体长呈幂函数关系,关系式为:W=0.044 8 L3.057 0(R2=0.9922),b值接近于3,属等速生长型。体长(l)与日龄(t)表现为线性相关:l=0.058 5 t+3.781 1(R2=0.9621),体质量(w)与日龄(t)表现为指数相关:w=3.3211 e0.028 6t(R2=0.9363)。     

疟疾预测的遗传规划方法与应用——以安徽省县(市)疟疾发病率为例

疟疾是世界上最严重的一种寄生虫疾病,安徽省是典型的中纬度疟疾高发区域之一。本文以安徽省县级行政单元统计的疟疾发病率为例,从遥感监测数据中获取疟疾潜在驱动因素的数据,使用遗传规划方法建立遥感监测的环境因素与疟疾发病率之间的关系,从而预测疟疾发病率的空间分布,并分析预测结果、评价模型精度。结果表明,遗传规划方法预测的疟疾发病的精度(训练数据的预测R2=0.558,检验数据R2=0.429)较线性逐步回归方法的预测精度(训练数据的预测R2=0.470,检验数据R2=0.408)有所提高。遗传规划方法有利于提高预测疟疾发病率空间分布的精度。其为使用遥感监测数据预测疟疾的空间分布和变化的科学研究提供依据。