天津港虚拟现实仿真系统的研究与实现

为增强海事管理人员对监管水域的感性认识,提高监管水平,本文提出了虚拟天津港通航环境构建流程,采用虚拟现实技术、GIS技术、数据库技术等实现了虚拟现实仿真系统,并从减少三角形数量、调整数据库结构2个方面提出了大规模数据优化处理的方法;利用Vega中的粒子系统对雨雪等自然现象进行了仿真。实际应用表明,该系统可以为天津港通航安全的监管提供辅助支持。     

上海世博园风廓线雷达TWP3发射机控制系统设计与实现

介绍坐落在上海世博园内TWP3边界层风廓线雷达系统发射机控制系统设计思路及其功能特点。控制系统基于FPGA和单片机的程序控制实现手段。系统功能包括状态监控、射频通路控制、故障诊断定位、自动保护和自修复。发射机的各个监控量会在本机液晶屏幕显示以便用户的使用和观察,同时将重要的参数上传等。该控制系统自身监控功能的完善,对于发射机本身的调试以及在整个雷达系统的联合调试测量中都起到了至关重要的辅助作用。     

基于Creator和Vega的三维数字小区建模

随着“数字地球”、“数字城市”、“数字......”等观念的提出及虚拟仿真技术的发展,数字小区的建设已受到越来越多的关注。探讨了基于Creator和Vega的虚拟环境下的三维数字小区模型的建立,实现了对管辖区内的所属房产项目进行有效的三维景观再现、空间查询、三维管线设计、三维物业与房产管理、用户的定位管理,对提高小区的物业管理水平有着重要的作用,同时也是数字小区的一个重要发展方向。     

公路施工中如何开展节能降耗

总结了公路施工节能减排的有效途径,主要包括使用节能机械,加强设备管理与维护;发展温拌沥青技术,推广散装水泥;促进路面沥青、煤矸石和粉煤灰等再生资源的利用。     

长螺旋钻机施工CFG桩常见质量问题及应对措施

结合一些工程实例,将长螺旋钻机施工CFG桩常见的质量问题归纳为几何形态偏差超标、物理性能破坏失效两类,并从这一角度定性分析了这些问题对复合地基承载力的影响,指出了问题产生的主要原因,给出了常用的应对措施。还从设备和工艺方面提出了改进的建议。     

基于高分二号卫星影像的城市不透水面提取

受到分类目标趋于多样化和影像因素复杂的影响,基于高分辨率遥感影像提取城市不透水面的方法普遍精度不高。本文旨在探索快速有效地利用高分辨率遥感影像提取不透水面方法。以梧州市高分二号遥感卫星影像为例,采用支持向量机方法应用于不透水面分类中。这种方法首先根据高斯核函数训练出样本空间,然后直接对经过HSL色彩空间变换后的影像进行分类,使得有效特征信息增加进而分类精度提高。实验结果证明了这种方法的有效性。     

量子纠缠技术在地质学上应用的可能性

牛顿力学是研究宏观世界的理论,量子力学是研究微观世界的理论。量子力学中有许多超乎宏观世界的现象,有些很神秘,甚至颠覆了我们对科学的认识,这其中最典型的就是量子纠缠现象。量子纠缠是指两个相互纠缠的量子不管相距多远,它们都不是独立的事件。当你对其中的一个量子进行测量时,另外一个相距很远的量子也可以被感知,可以被关联测量。量子纠缠是量子系统区别于经典系统的最不可思议的特性。量子纠缠正是由于它过于神奇,很难验证,故引起学术界争论不断。但是,由于量子纠缠具有的强大功能,正在成为国际大国竞相发展的焦点。文中讨论了量子纠缠目前研究的现状及其特征,探讨了量子纠缠应用的若干实例,包括量子纠缠的隐形传态功能,量子纠缠推动了量子计算机的进步,量子纠缠与大数据结合开创了量子机器学习方法等。至于量子纠缠技术如何应用于地质学,国内外还没有先例,但我们认为,从理论上来说不是不可能的。研究表明,两个具有相关关系的粒子之间容易产生纠缠,纠缠特别容易出现在具有亲缘关系(因果关系)的群体中。我们研究地质学问题,最喜欢、最关注的即成因问题,如岩石成因、矿床成因、变质成因、沉积成因等等。成因关系即因果关系。因此从成因研究入手,可能是量子纠缠技术在地质学上应用的切入点。从我国经济发展、资源现状和国际生存空间角度出发,我们应当重视对量子纠缠技术应用的研究。将量子纠缠技术引入地质学领域是一件前无古人但肯定后有来者的事情。     

三类构造背景辉长岩单斜辉石主量元素和微量元素的数据分析研究

判别岩浆岩产出的构造环境已经成为岩石学、地球化学及其地球动力学研究的重要内容。作为岩浆岩中的一种喷出岩,玄武岩被视为判别构造环境的最佳成员。对其中单斜辉石的研究,由于其数据本身的利用程度有限而效果欠佳。理论上,不同构造环境的辉长岩也会存在一定差异。为此,利用机器学习算法研究全球新生代辉长岩的单斜辉石势在必行。本文主要针对岛弧(IAB)、洋岛(OIB)及大洋中脊(MORB)3种构造背景辉长岩的单斜辉石进行特征筛选和数据分类。从GEOROC数据库中,经数据收集与清洗,我们分别获得岛弧辉长岩单斜辉石数据385条,洋岛辉长岩单斜辉石数据756条,大洋中脊辉长岩单斜辉石数据5 500条。其中绝大部分为主量元素数据,其余为微量元素数据。在特征提取部分,我们选用卡方检验判断特征独立性,F检验估计两个随机变量之间的线性依赖程度,互信息法捕获其他种类的统计相关性。3种检验方法互相印证,得出了统计学可靠的重要分类特征。在数据分类过程中,本文对比了K-近邻、决策树和支持向量机3种主流机器学习分类算法在辉长岩数据上的表现。研究表明,对于上述3种构造背景,Al2O3、TiO2为最有区分度的辉长岩单斜辉石主量元素成分,Sr为最有区分度的微量元素成分。另外,对于3种构造背景的辉长岩单斜辉石主量元素和微量元素数据,机器学习模型分类准确率均达94%。     

Strain-geoelectric resistivity precursor and the virtual dislocation model to the Tangshan earthquake

The complete records of geoelectric resistivity before two earthquakes were analyzed, including 16 stations within 240 km around the Tangshan earthquake and 2 stations within 50–60 km from theM6.1 Datong earthquake. By eliminating various disturbances in the records and realizing the precursory anomalies to be reliable, the authors studied the distribution of the geoelectric precursor field, which proves to be physically related to the earthquake source stress field. Comparision of the sign distribution of coseismic resistivity changes with the solution of earthquake source mechanism indicates that, the coseismic resistivity changes are of opposite sign but similar spatial distribution with respect to the corresponding resistivity precursor changes. Therefore, from the resistivity observations we are of the opinion that the Tangshan earthquake is an elastic rebound process. A virtual dislocation model of geoelectric precursor for the Tangshan earthquake is proposed, in which the geoelectric precursors are supposed to be caused by the strain accumulation due to a virtual dislocation, which is opposite in sign to the actual slip taking place at the earthquake occurrence. Taking into account of the non-linear characteristics of the amplification factorK=(Δρ/ρ)/ɛ in a range of 10⁻⁷–10⁻⁵ strain changes, the theoretical distribution of geoelectric precursors for the Tangshan earthquake was calculated based on the theory of fracture mechanics and reasonably selected dislocation parameters. The results show that the semi-quantitative theoretical values are in good agreement with the observed, suggesting that the virtual dislocation model of the geoelectric precursor is appropriate to the Tangshan earthquake. Contribution No. 96A0023, Institute of Geophysics, SSB, China. This work was supported by the National Natural Science Foundation of China and the Science and Technology Department of SSB.