基于固定位置插值累加法的重力异常等值线图分析

相较于重力异常等值线图绘制中常用的同点差值插值法,使用了一种新重力异常等值线图的制图方法,称之为固定位置插值累加法。分别应用模拟数据及河北省2018至2021年度相对重力实测数据,使用同点差值插值法与固定位置插值累加法绘制了重力异常等值线图,并对结果进行了对比,结果表明固定位置插值累加法在使用测点数据次数和等值线密度方面有所改进。此外,参考河北省南部2018年6月至2019年10月震例,计算得出此两种方法震中与重力异常零等值线的距离。结果表明：使用固定位置插值累加法较同点差值插值法缩短了震中与震前重力异常零等值线间的距离。     

层状介质中三维大地电磁模拟

本文发展了积分方程法用于层状介质中三维不均匀体的大地电磁模拟算法（简称MT）.分为二个步骤:第一步,异常体用等效的散射电流代替,通过层状介质中的格林函数,建立以散射电流为未知参数的积分方程;第二步,把求得的散射电流乘上相应的格林函数,即得地面上的二次电磁场,由此而计算出各种MT响应. 文中采用了数值滤波与插值、群变换以及格林矩阵带状化三个方面的数值处理方法,提高了计算效率.通过与已发表的三维MT计算结果对比及格林函数互易性检验,表明了该算法的正确性.在此基础上,进行了数值模拟,初步讨论了三维MT曲线的畸变特点.     

基于B样条函数的散乱数据曲面拟合和数据压缩

针对大规模散乱数据,本文提出一种基于B样条函数的曲面拟合和数据压缩方法.在此方法中,构建最小平面矩形区域覆盖所有的散乱数据点,根据二维情况下的B样条函数的线性插值公式,利用最小二乘法拟合规则网格控制点的数值,存储有限规则网格控制点的数值,并通过插值可以得到任意点的数值,从而达到曲面拟合和数据压缩的目的.通过算例验证了此方法的可行性以及使用三次B样条函数曲面拟合的优越性.由于此方法具有局部误差小、计算高效的特征,可以适用于数据梯度较小的二维系统数据的曲面拟合和数据压缩,如地形高程数据和射线追踪走时表.     

地质统计学在气象要素场插值的实例研究

对两种气象要素场数据分别用距离平方反比法、三次B样条和克里格（Kriging）法插值计算.比较了三种方法结果的差异和当计算场满足不同类型克里格数学假设前提下,普通克里格法（OK）与泛克里格法（UK）插值结果的异同.结果表明：克里格法的误差普遍偏小,且在插值区域峰值处克里格法的最大绝对误差和残差方差均可能较样条的小,说明只要充分了解研究区域特点,恰当选用参数,克里格法有可能得到优于样条的结果,而距离平方反比法和克里格法用全场数据插值不如使用局部数据插值的精度高,则表明内插计算具有局域性.同时还发现,虽然插值场是否满足克里格法假设对插值结果存在影响,但这种影响有时并不重要,它依赖于插值场的性质.     

球体位错理论计算程序的总体设计与具体实现

本文详细介绍了球体位错理论计算程序的总体设计思想、 各类配套文件的具体内涵以及各类输出文件的物理含义, 同时介绍了程序的使用方法和注意事项, 为读者独立使用该程序提供参考。 球体位错理论计算程序主要由三部分组成: ① 位错格林函数计算程序, 基于具体的球对称地球模型提供离散的二维格林函数数值框架; ② 积分计算程序, 对离散的格林函数数值框架进行双二次样条插值运算, 并对四类独立位错源对应的格林函数进行适当组合, 从而计算出任意位置任意类型震源在地表产生的同震变形(含位移、 应变、 重力变化和大地水准面变化); ③ 辅助文件, 用于提供发震断层模型和计算点位信息。 一般情况下, 读者不需要理解位错格林函数计算程序和积分计算程序, 只需要对辅助文件提供的信息进行针对性改动, 就可以计算目标地震在目标观测站引起的同震变形。     

DEM数据拼接对重力地形改正的影响及效果

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)在中大比例尺重力地改中广泛应用,但对于数据处理中的多种插值算法的有效融合,并提高精度和处理速度,一直没有得到有效解决.基于 ArcGIS10、GeoIPAS3.0、Geosoft 的 DEM 拼接所用插值方法各异,插值精度各有差别,Suffer8在数据拼接时有最近邻居插值法、双线性插值法、立方卷积插值法三种插值方法,有Average、Begin、Last、Minimum、Maximum 六种交迭方法.本文提出一种基于改进的双线性插值法DEM数据拼接方法,与Suffer8双线性插值法运算方法相比,处理精度更高,并有效规避了离差点缺陷.将其用于山东省栖霞市臧家庄幅1:5万重力中区地改,证明该方法处理效率更高,快速精确.     

Splatting算法在三维CT迭代算法中的应用

采用代数重建技术重建三维物体,提出了一种基于splatting原理的ART权值计算方法,以增强重建图像的空间分辨率.该算法基于三维锥束扫描方式,采用双三次样条局部基函数作为插值核,并利用其足印函数对物体进行插值来计算像素的权值.与常量插值相比,这种方法对物体的灰度值有更精确的近似,在相同的实验条件下可重建出分辨率高的物体.给出了适用于三维锥束重建的splatting算法的具体实现,并对实验数据进行了实物重建及误差分析.     

基于射线理论点扩散函数的成像域最小二乘偏移

最小二乘偏移能够消除非规则地震采集、带限子波等因素对偏移结果造成的不良影响,提高成像分辨率和振幅保真度,但高昂的计算成本严重制约了其实用性和应用前景.本文基于射线理论格林函数和地震波走时一阶近似,提出了一种快速的点扩散函数计算方法,不但可以大幅降低点扩散函数的计算成本,还能够适应任意的空间采样以保证点扩散函数的插值精度.以此为基础,本文进一步发展了成像域最小二乘偏移方法,能够高效、灵活地实现地下反射率的迭代更新,并最终获得分辨率更高、照明更加均衡的反演成像结果.文中给出的模型和实际数据的测试结果验证了上述方法的正确性和有效性.     

基于F-K偏移和反偏移的地震道插值方法研究

野外采集的地震数据经常存在空道或者坏道的情况,为了满足地震数据处理精度的要求,就必须首先进行插值.本文提出了一种新的地震数据插值方法：F-K偏移和反偏移插值法,该方法是通过F-K偏移和反偏移的串联使用来实现的.与其他的插值方法相比,这种插值方法的优点在于计算速度快,没有经过近似处理,精度高.F-K偏移/反偏移能够实现道插值的原理和Kirchhoff偏移/反偏移插值方法类似,也是由于数据是有限带宽的原因引起的.通过对模型的试算,可以看到F-K偏移和反偏移插值方法有着比较好的插值效果,是一种高效、准确、可行的方法.     

傅里叶变换-平均数据和点数据的重力场褶积积分的计算和应用

一、引言褶积形式的二维(2D)或三维(3D)积分能计算大多数重力场量.将描述源体几何形状的源的几何函数与格林函数褶积,格林函数取决于源体的密度或重力异常函数以及数据点和计算点(Bhattacharyya和Navolio,1975)之间的距离.当数据以矩形网格点上的离散值给出时,可使用快速傅里叶变换(FFT)算法(Brigham,1974),以两种函数谱之积的逆傅里叶变换计算这种褶积.     

A Monte Carlo study of rainfall forecasting with a stochastic model

A procedure for short-term rainfall forecasting in real-time is developed and a study of the role of sampling on forecast ability is conducted. Ground level rainfall fields are forecasted using a stochastic space-time rainfall model in state-space form. Updating of the rainfall field in real-time is accomplished using a distributed parameter Kalman filter to optimally combine measurement information and forecast model estimates. The influence of sampling density on forecast accuracy is evaluated using a series of a simulated rainfall events generated with the same stochastic rainfall model. Sampling was conducted at five different network spatial densities. The results quantify the influence of sampling network density on real-time rainfall field forecasting. Statistical analyses of the rainfall field residuals illustrate improvement in one hour lead time forecasts at higher measurement densities.     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Earth Sciences,an academic journal cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press and Springer,is committed to publishing high-quality,original results in both basic and applied research.     

INTERNATIONAL RESEARCH AND TRAINING CENTER ON EROSION AND SEDIMENTATION(IRTCES)

正Director:Shangfu Kuang,China Vice-directors:Chunhong Hu,China Duihu Ning,China Guangquan Liu,China The International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation(IRTCES)was jointly set up by the Government of China and UNESCO on July 21,1984.It aims at the promotion of international exchange of knowledge and cooperation in the studies of erosion and     

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration Aims And Scope

正This journal is established by the Institute of Engineering Mechanics(IEM),China Earthquake Administration,to promote scientific exchange between Chinese and foreign scientists and engineers so as to improve the theory and practice of earthquake hazards mitigation,preparedness,and recovery.To accomplish this purpose,the journal aims to attract a balanced number of papers between Chinese and