基于SDOG-ESSG的地球系统元胞自动机框架及其应用试验

元胞自动机结构简单且具备模拟复杂系统的能力,已被广泛应用于大气、流体力学、地球物理等领域。然而,现有元胞自动机以欧氏空间为约束进行地球系统过程模拟,忽略了地球重力等天然约束,导致计算过程中元胞状态的传递方向与真实运动的趋势方向不相符,一定程度上扭曲了最终的模拟结果。本文提出了地球系统元胞自动机这一概念,并从元胞表达及构建、邻居模型等方面设计了基于SDOG-ESSG格网的地球系统元胞自动机框架。由于演化规则取决于不同的应用,因此本文进一步以地壳的热传递为例,通过对热力学方程离散化设计了相应的演化规则。最后,借助公开的数据源开展了地壳热传递元胞自动机模拟的初步试验,并与一定区域下的数值模拟结果展开了比对。试验表明,与数值模拟方法相比,本文方法的模拟结果相对误差控制在27%以内,具备一定程度的可行性,可作为地球系统过程模拟的一种新思路。     

深圳市国土专题数据在线动态地图集系统的关键技术研究与实现

通过自适应空间数据处理实现了地理底图动态生成,并与专题特征的表达构成合理的搭配;开发了专题地图表达域的“五元组模型”,并基于该模型构建了专题地图发生器.通过上述关键技术实现地图集系统制作和表达真正的自适应和动态化,研究开发了深圳市国土专题数据在线动态地图集系统,并成功应用于数字深圳的建设中.     

与找矿信息量法结合的含矿网格单元蒙特卡洛矿产资源潜力评价方法的原理及应用

文章介绍了以含矿网格单元为统计单位、并与找矿信息量法结合的蒙特卡洛矿产资源潜力评价方法的原理和工作步骤,以及用该法进行丹池锡多金属成矿带锡矿矿产资源潜力评价工作案例,表明该法可以把评价工作区的矿产空间分布信息、成矿模式和找矿模型、成矿-找矿空间信息引入蒙特卡洛方法中,无需人类专家估计矿床个数,减少了工作步骤,提高了工作效率和自动化程度,减少了因人为主观性而造成的评价误差。     

地震资料观测系统定义软件的研究与开发

地震资料处理过程中,观测系统的定义是不可或缺的关键步骤之一。在实际工作中通过对地震勘探观测系统定义的需求研究,使用Visual C++2010IDE结合Qt自主开发了一套针对陆上与海上通用的观测系统定义软件,该软件支持跨平台运行,提供了灵活多样的布设模式、直观的图形显示、面元网格划分和质量控制方式,在实际工区的使用过程中具备很强的实用性和可扩展性。     

基于自适应松弛Picard法的高效非饱和渗流有限元分析

有效地模拟非饱和渗流过程对土质边坡稳定性分析、土石坝渗流、污染物迁移等众多领域有着重要的意义。描述非饱和渗流的Richards方程是具有强烈非线性的偏微分方程,通常需要采用有限元等数值方法并结合有效的迭代方法进行求解。Picard迭代法是实用的非线性计算方法,在非饱和渗流领域应用广泛,但经常会出现收敛震荡、速度缓慢和精度降低的问题。为提高计算性能,结合有限元法提出了一种高效的自适应松弛Picard法。通过模拟一维和二维渗流算例,并与传统方法的结果进行对比,对算法和程序的准确性、高效性和鲁棒性进行了验证。测试结果表明,该方法可以在保证计算精度的同时有效地减少数值震荡,提高收敛速度。研究成果对非饱和渗流有限元程序的开发和应用有一定的参考价值。     

双感应测井资料自适应正则化反演

为了准确获得地层真电阻率,确定地层侵入关系,将非线性反演理论与Morozov偏差原理结合,建立双感应测井(Dual-Induction Log)资料的自适应正则化全参数反演算法。首先根据Tikhonov正则化反演理论,将双感应测井资料反演问题变为含稳定泛函非线性目标函数极小化问题;再利用Gauss-Newton算法确定极小化解。在测井资料的最佳拟合迭代过程中,将Morozov偏差原理及Cholesky分解技术结合,建立一套自适应选择正则化因子方法;最后对大庆油田的实际测井资料进行反演处理。反演结论与试油结果表明,该算法在处理薄层、薄互层时能够取得更为满意的效果。     

一种基于数据质量分析的改进TurboEdit方法

针对TurboEdit方法中Geometry-Free(GF)组合拟合窗口、Melbourne-Wübbena(MW)组合中误差求取窗口过大造成小周跳探测不敏感的问题,通过对观测数据进行质量分析自适应设置GF组合和MW组合窗口,重新构造周跳检测量进行周跳探测,并利用搜索法解决修复失败历元的周跳修复问题。利用GPS和BDS实测双频数据对改进方法进行验证,实验结果表明本方法能准确探测到1周的小周跳,经搜索后周跳修复成功率提高至100%。     

基于网格密度控制的全国崩塌滑坡泥石流编图

本文是一篇关于全国崩塌滑坡泥石流分布图编制方法探索的论文。基于全国崩塌滑坡泥石流数据库,根据图面承载能力,用不同灾害类型之间数量比例和网格密度共同控制的方法,筛选出代表整体发育分布规律的崩塌滑坡泥石流隐患点;用点状符号表达崩塌滑坡泥石流隐患点空间分布特征,线状符号表达崩塌滑坡泥石流时间分布特征,面状普染色表达崩塌滑坡泥石流发育数量分级特征;结合人们正常视觉感受,建立均衡的构图,选用协调美观的色彩,合理处置图上点、线、面各图层之间的冲突以及图层内部分级关系,编制集科学与艺术为一体的全国崩塌滑坡泥石流分布图。     

盾构隧道点云典型要素分割

针对盾构隧道点云及其几何特征构建八叉树索引,使用体素化网格降采样进行点云降采样,利用统计特征滤波器达到精简点云,继而实现典型要素自动分割。结合点云精简算法,提高了随机抽样一致性(RANSAC)算法效率,通过拟合模型的几何特征,设置合理阈值,自动分割隧道典型要素。实验结果表明,该方法可以精确地分割出相邻距离阈值较小的盾构隧道典型要素,拟合的隧道半径与设计半径误差仅为3 mm;相比传统RANSAC算法,该算法运行速度提高了17倍,实现了相邻距离阈值达1.0 cm精度的目标分割。     

一种自适应三维核回归的遥感时空融合方法

时空融合是解决遥感数据高重访周期与高空间分辨率矛盾的一种有效方法。发展了一种综合利用遥感数据空间与光谱信息的三维自适应核回归反射率模型（three-dimensional adaptively local steering kernel regression fusion model,3DSKRFM）,通过提取每个像元的三维控制核（steering kernel）的局部信息,使时空融合过程中的权重自适应调节,提高遥感时空融合的精度。利用两组ETM+和MODIS（moderate-resolution imaging spectroradiometer）数据进行实验测试,结果表明3DSKRFM相比STARFM和2DSKRFM模型具有两方面的优势:一是充分利用遥感影像多波段的优势,提高融合精度;二是具有更强的鲁棒性,满足实际影像时空融合的需求。