多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究

直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符.     

基于小波变换的ODP1148A井测井层序地层研究

对大洋钻探计划1148A井自然伽马测井曲线进行小波变换,不同尺度的小波系数反映出了原信号中的不同周期成分,相当于不同尺度的沉积旋回.根据小波系数,共识别出了3个超层序、8个层序和25个准层序组,其中的超层序和层序分界面均能较好的与前人通过其他资料所确定的地层界面相对应,而准层序组和短期基准面变化是前人通过测井外的其他资料所未能识别出的,反映出该方法划分层序更精细.     

大地震前体应变临震异常现象

本文对2011年1月至2014年4月间全球发生的80次MS≥7级地震前,二张营台和天堂河台Sacks体应变临震异常现象进行了研究,针对复杂震例提出了异常识别的前提条件。统计结果显示,体应变观测对震中距为8000km范围内的MS≥7级地震映震和前兆异常反映较好。同时,对异常现象进行了分类和描述,划分了三种异常类型:即固体潮畸变型、突变型和慢地震型,并对各种类型作了统计分析,初步探讨了力学性质。结果发现,体应变异常信息对未来大地震的发生具有一定的预示意义。     

因瓦水准标尺尺长改正检定方法的对比研究

目前国内外新旧水准标尺检定装置并存,有传统的特定分划检定和采用自动化装置的全尺分划检定两种方法。为比较两种方法的差异,用配对样本t检验法对两种方法测量结果的一致性进行检验,对复现性条件下测量结果的可接受性进行评价,并对全尺分划检定进行重复性试验。结果表明,全尺分划检定与分米分划检定的结果无显著性差异|同一种检定方法的重复性误差与两种检定方法的互差为同一数量级。     

城市生长与形态双维分形模型改进及应用

分形方法是测度城市生长与形态演化的重要方法,然而其标度区范围的自然识别依然存在瓶颈。本文采用二阶导数识别半径法标度区界线,结合经典计盒法模型提出改进的双维分形标度律测算方法,以郑州市为案例区验证模型的精度与效度,综合解析郑州城市空间形态结构的生长演变特征。结果显示:① 利用二阶导数自动识别半径法标度区界线可显著提升分形模型拟合效果,拟合精度R²由0.920提升至0.996以上;② 郑州城市空间结构存有双标度现象,城市生长扩张并非标准环形波状推进,半径法模型仅在“城市中心边缘—建成区内侧”的环状范围拟合有效,城市结构可能存有自仿射生长或随机多分形特征;③ 1982—2020年郑州城市形态演化为明显的中心蔓延模式,职能用地的空间配置整体均匀程度偏高,功能分异程度较低,存有城市景观较紊乱,系统效率不高的隐患。本研究对半径法分形模型中拟合精度难以提升的应用瓶颈作出了突破性尝试,为城市生长模拟与城市空间结构演变分析提供了一种新方法,丰富了城市分形研究。     

内蒙古哈达门沟金矿构造演化及成矿控矿构造特征

哈达门沟金矿是内蒙古迄今最大的金矿床,具有超大型金矿床规模。金的成矿作用对岩性没有明确的选择性,而主要是受褶皱断裂构造的控制。成矿流体主要来自深源,在有利的构造扩容带中聚积成矿。研究表明,该区的构造变形从早到晚,力学性质往往从塑性到脆性,构造规模从小到大,构造类型则是褶皱与剪切带同时形成,或相间发育。该区主要经历了4个期次的强烈褶皱剪切作用,并形成了主要的成矿控矿构造。第一期构造变形时岩石的流变性较强,褶皱幅度较小,一般多表现为小规模的塑性流变褶皱,并产生了小规模韧性剪切带;第二期(主期)褶皱以乌拉山主峰为主的东西向区域规模的复式背、向斜(形),并在主期褶皱的倒转翼发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带,它们构成了区域性构造薄弱带;第三期为横跨叠加褶皱,使近东西向褶皱发生了南北向蛇形弯曲,伴随该期褶皱作用形成了低绿片岩相韧脆性剪切带,为深源成矿流体的贯入与集聚成矿提供了很好的赋存空间,是主要的成矿控矿构造;第四期构造变形则以区域性隆升作用为主,使早期褶皱发生横弯褶皱的同时,还将深部形成的金矿体抬升至浅部。文中在成矿控矿构造研究的基础上,探讨了矿床成矿规律,提出了找矿远景。     

基于Logistic回归的CA模型改进方法——以广州市为例

基于Logistic回归的CA模型因其结构简单和数据要求相对较小的优势,被广泛应用于城市模拟领域,但数据的空间自相关性影响了模型机制挖掘与模拟精度。通过将影响城市发展演变的各种约束条件划分为强制和普通约束条件,以及运用主成分分析降低普通约束条件的数据相关性,构建了改进型Logistic回归CA模型,并在2000~2008年广州市城市增长模拟研究中进行应用。结果表明:与传统型Logistic回归CA模型相比,改进型Logistic回归CA模型在模型拟合度和精度上均有4%左右的提高。其中约束条件划分对非城市像元模拟精度约有6%的提高,对整体精度有3%的提高。更为重要的是,降低数据相关性后,Logistic回归CA模型对于城市扩展机制的解释更符合实际。本研究旨在寻求一种简单可行且易于构建的CA模型,探求城市发展机理,为城市规划管理提供更为准确的科学依据。     

基于数据再生与空间重构的岩土体变形行为预测

针对岩土体变形行为预测中观测数据的有限性以及信息的不完备性,提出以分段插值或Boostrap重采样对有限观测数据再生以增强数据细节信息,以坐标变换或状态空间重构改变时序数据的表示形式,并重写原有不显著的规律的研究方法。在深入分析方法中重采样、混沌辨识、相空间重构的嵌入维数和延迟时间等关键技术的基础上,分别采用支持向量机、径向基函数前向型神经网络（RBF）以及反馈型神经网络（Elman）,对3组不同特征工程算例的岩土体变形时序在数据再生和空间重构前后进行预测对比研究。结果表明,变形时序的数据再生与重构能够极大地扩充数据细部特征信息和凸显岩土体变形演化的本质规律,以此数据建立的SVM预测模型,其可靠性和准确性优于以原始数据SVM、RBF和Elman建模预测效果。     

小尺度环境地形认知与空间行为的关系分析——以南京大学浦口校区为例

地形认知与空间行为间的交互影响是重要的人地关系,也是行为地理学近期重视的课题,但相关研究甚少。为考察日常活动中的上述交互作用,文章选择南大浦口校园为案例区,在预研究基础上,采用分层比例抽样,分别抽取认知与行为样本,并运用言语描述和草图方法获得被试的认知与行为数据。随后,通过绘制公共地形认知与行为地图及地理环境编码等定性方法,同时使用空间叠置与缓冲区及偏相关定量分析方法,得到以下结论：① 被试在认知地图中已编码了地形高程的等级秩序,基本认知了研究区的地形空间格局。② 校园行为节点以必要性活动场所为主,自发性活动与社会性活动场所为次;必要性活动路径分布于校园南部,呈直线,两端连接生活区和教学区;而自发性活动路径离散分布,连接更多的运动场所和环境景点。③ 地形认知与空间行为存在交互影响,具体表现为：地形认知影响了行为的空间格局,但此影响受行为的动机和效率认知的调控;反之空间行为是影响地形认知的主要因素,其影响受行为的动机与持续时间的调控。④ 宿舍位置是影响地形认知与空间行为交互作用的主要因素,而性别与学科的影响不显著。最后探讨了研究不足及发展方向。     

集贤东辉煤田松散地层防塌及堵漏技术

勘查区第四系松散层以流沙为主,最厚达344m,坍塌漏失严重,给钻探施工造成巨大困难。根据不同的漏失量,选用不同的泥浆配方;严格控制钻压,计算确定合适的钻铤长度,使钻压不超过钻铤质量的2/3;采取防斜保直,套管护壁等一系列技术措施,取得了1a内在该区施工45个钻孔,成孔率100%的佳绩。