多通道通用地震前兆数据采集器研制

地震前兆数据采集器专一,通用性差,给地震观测和维护带来一定的困难.采用高精度AD开发多通道通用数据采集器.该采集器具有6个采集通道,可灵活配置采样率和信号输入范围,采用网络进行数据传输和远程监控,可以连接大多数地震前兆传感器.     

城市地震灾害预测及其信息管理通用程序研究

继承和总结了城市地震灾害预测及其信息管理系统多年以来研究和应用的成果,参照国家规范的要求,针对目前缺乏通用程序的现象,开发了城市地震灾害预测及其信息管理通用程序,并对通用程序的结构和功能、系统数据库建设、各模块的接口设计和集成等做了较详细地介绍。     

土—结构相互作用通用程序的改进

本文提出了用具有工程实用价值的透射边界替换通用程序ＦＬＵＳＨ中一致边界的方法。通过实例证明、二阶透射边界与一致边界具有相当的精度。改进后的程序ＷＭＮＳ－Ｆ１比ＦＬＵＳＨ具有更高的计算效率和实用性。     

实用多点输入虚拟激励法在通用有限元软件中的实现

虚拟激励法是高效便捷的随机振动分析方法,可用于地震多点输入随机响应分析,但现有通用有限元软件无法直接实现多点输入虚拟激励法。首先将虚拟激励法改进为更实用的形式,使其便于编程实现,然后借助有限元软件ANSYS的二次开发功能实现了多点输入虚拟激励法在ANSYS中的应用,扩展了ANSYS在地震多点输入计算领域的功能,也为地震多点输入研究提供了更为简便有效的计算平台。对一简单模型多点输入的理论解析解和ANSYS计算结果进行比较,验证了该实现方法的准确性和可行性。     

黏声波方程波场模拟的通用格式自适应系数频域有限差分方法

黏声波方程常被用于描述地下介质的黏弹性及波的传播现象,频域有限差分(finite difference frequency domain, FDFD)方法是黏声波和黏弹性波波场模拟的常用工具.目前FDFD黏声波模拟常用的二阶五点方法和优化九点方法在一个波长内的网格点数小于4时误差较大.通过令FDFD系数随一个波长内的网格点数自适应从而提高FDFD方法的精度,本文针对黏声波波场模拟发展了一种适用于不同空间采样间隔之比的通用格式自适应系数FDFD方法.同时,为了验证自适应系数FDFD方法对一般黏声波模型的有效性,本文针对三个典型的黏声波模型,分别采用解析解和基于高阶FDFD的参考解验证了所提出方法的有效性.本方法的FDFD格式通过在传统的二阶FDFD格式的基础上引入相关校正项得到,其中校正项按网格点与中心点的距离进行分类选取,同时校正项对应的自适应FDFD系数不仅和空间采样间隔之比相关,还和一个波长内的采样点数相关.所需的自适应FDFD系数可通过声波方程的数值频散关系和查找表高效给出.数值频散分析表明,在空间采样间隔相等或不等的情况下,以相速度误差不超过1%为标准,通用格式自适应系数FDF...     

基于Windows NT服务器的前兆数据共享及其实现

简要介绍了地震前兆数据的现状及其实现数据共享的必要性；分析了常用的二种通用Web数据库的体系结构及应用技术，它们是基于通用网关接口CGI的体系结构和基于服务器扩展API的体系结构。考虑到前兆台网中心硬件设备的条件、所运行的数据库平台和地震前兆数据的复杂性和多样性特点，前兆数据在Internet上的共享服务采用基于通用网关接口CGI的体系结构编写应用程序来实现。以WWW服务器为平台，通过Web服务器方式在浏览器上实现共享，可检索任意台站、任意观测方法、任意地点、任意时段的前兆数据，实现地震前兆数据信息网络服务功能。     

低阻油层通用有效介质电阻率模型

低电阻率油气层的识别与评价一直是测井解释领域亟待解决的难点和热点问题,而砂岩油气层的低电阻率可能是由于富含分散泥质、层状泥质、骨架含导电矿物、微孔隙发育、高矿化度地层水等因素综合引起的,因此,有必要建立一种适用于上述5种成因类型的低阻油层通用电阻率模型．基于低阻油层人造岩样的实验测量结果和有效介质对称各向异性导电理论,针对不同成因低阻油层形成机理,建立了适用5种内因成因类型的低阻油层通用有效介质电阻率模型．通过对该模型的影响因素分析,从理论上说明该模型可以描述5种内因成因弓I起的低阻油层的导电规律,同时,发现泥质分布形式对模型计算的含水饱和度有很大的影响;地层电阻增大系数随层状泥质电导率和含量、分散黏土含量以及骨架颗粒电导率的增大而减小;随骨架渗滤指数和微孔隙水渗滤速率的增大,及微孔隙水渗滤指数、骨架渗滤速率和可动水渗滤速率的减小而减小．通过不同成因低阻岩心实验数据的验证和实际资料解释,表明提出的模型适用于高矿化度地层水、富含分散泥质、微孔隙发育、层状泥质、骨架导电等5种成因的低阻油层解释,是解决低阻油层问题的通用电阻率模型．     

地震观测标准子体系研究

根据《地震行业标准体系表》(DB／T1-2000)和2002年及2004年国家科技部项目《数字化地震前兆观测技术标准》实施过程中得到的认识,运用标准体系的原理和建立标准体系的原则与方法,研究和分析了地震观测标准子体系的结构和层次划分以及地震观测专业通用标准和地震观测门类通用标准,为进一步修订地震行业标准体系表提出了建议性的结论。     

通用的土壤水热传输耦合模型的发展和改进研究

一个既真实又简化、且适用于湿润与干旱、冻土与非冻土和均质与非均质多种情景下的通用土壤水热传输耦合模式对于陆面过程的模型发展研究至关重要. 研究首先通过量级估计和模型数值模拟结果的分析, 发展了简化且精度较好的土壤水热传输耦合统一模型. 为了克服该模型计算过程中由于需预估冰水相变速率项产生的误差造成的不确定性, 进一步对该简化的统一土壤模式进行变量变换, 以土壤总焓和土壤水总质量替代温度和体积含水量作为方程预报量, 建立了新的通用土壤模型统一体系, 并设计了一套行之有效、省时的数值计算方案. 此模型既可用于一般情况下的裸土, 也可用于较为难处理的非均质土、冻融土壤和干旱土壤等. 与观测结果相比, 改进后的统一土壤模型能很好地模拟出在湿润与干旱、冻土与非冻土和均质与非均质土壤中的水热传输过程. 且由于它的简化, 也适应当今陆面过程模式发展的需要.     

基于模糊粗糙集的机器学习储层参数预测

因为地震数据的三维空间分布优势,地震属性已经被广泛应用于含油气性预测、储层厚度预测、孔隙度预测等。但也存在地震属性之间信息冗余、属性与储层物性参数关系模糊的问题。针对这两个问题,将模糊粗糙理论和机器学习引入到储层参数预测中来。通过模糊粗糙集理论对地震属性进行约简,去除冗余信息,得到最优化的地震属性组合;将约简后的属性作为机器学习的输入,实现从地震属性到储层物性参数的非线性映射。该方法既保留了地震属性中有效信息,又避免了因输入变量过多而导致的网络模型训练困难。实际数据应用表明,属性约简的机器学习预测结果分辨率更高,并与数据吻合更好。      

A neural network based general reservoir operation scheme

Construction of dams and the resulting water impoundments are one of the most common engineering procedures implemented on river systems globally; yet simulating reservoir operation at the regional and global scales remains a challenge in human–earth system interactions studies. Developing a general reservoir operating scheme suitable for use in large-scale hydrological models can improve our understanding of the broad impacts of dams operation. Here we present a novel use of artificial neural networks to map the general input/output relationships in actual operating rules of real world dams. We developed a new general reservoir operation scheme (GROS) which may be added to daily hydrologic routing models for simulating the releases from dams, in regional and global-scale studies. We show the advantage of our model in distinguishing between dams with various storage capacities by demonstrating how it modifies the reservoir operation in respond to changes in capacity of dams. Embedding GROS in a water balance model, we analyze the hydrological impact of dam size as well as their distribution pattern within a drainage basin and conclude that for large-scale studies it is generally acceptable to aggregate the capacity of smaller dams and instead model a hypothetical larger dam with the same total storage capacity; however we suggest limiting the aggregation area to HUC 8 sub-basins (approximately equal to the area of a 60 km or a 30 arc minute grid cell) to avoid exaggerated results.     

淮南地应力普查确定的地震危险区与相邻区域的地震分析

使用淮南及邻区的地应力普查资料确定了相应的地震危险区，并分析和讨论了其与地震的关系。认为地应力普查是探索地震预报的一种新方法。     

广义线性高程拟合法在物探中的应用

地球物理勘探工作需要三维坐标为其定位,尤其是重力勘探,对高程有较高的要求。作为一种先进的现代化测量技术,GPS能实时提供高精度的平面坐标,但因其使用W G S-84坐标系统,高程为大地高,没有实际的地球物理意义。地球物理勘探用的是正常高,故GPS测量的大地高无法直接使用。若联测高程,不仅增加工作难度,时间成本和经济成本也将大大增加。本文以长江中下游某些地区地球物理矿产勘查为例,介绍利用广义线性拟合法来获取高程。该模型不仅能对拟合结果进行评价,亦能评价模型参数的优劣。     

A combined rotated general regression neural network method for river flow forecasting

ABSTRACT

This study focused on the performance of the rotated general regression neural network (RGRNN), as an enhancement of the general regression neural network (GRNN), in monthly-mean river flow forecasting. The study of forecasting of monthly mean river flows in Heihe River, China, was divided into two steps: first, the performance of the RGRNN model was compared with the GRNN model, the feed-forward error back-propagation (FFBP) model and the soil moisture accounting and routing (SMAR) model in their initial model forms; then, by incorporating the corresponding outputs of the SMAR model as an extra input, the combined RGRNN model was compared with the combined FFBP and combined GRNN models. In terms of model efficiency index, R², and normalized root mean squared error, NRMSE, the performances of all three combined models were generally better than those of the four initial models, and the RGRNN model performed better than the GRNN model in both steps, while the FFBP and the SMAR were consistently the worst two models. The results indicate that the combined RGRNN model could be a useful river flow forecasting tool for the chosen arid and semi-arid region in China.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor not assigned     

扰动位能与大气环流异常的耦合关系及机理研究

本文在前期局地扰动位能理论工作基础上,进一步着眼于扰动位能与大气环流异常的关系和机理问题,采用奇异值分解(SVD)方法分析了扰动位能与高、中、低层大气动能的耦合相关模态以及年际变率情况,同时考察它与作为大气质量分布的海平面气压之间的相关关系,并从物理上初步探讨了扰动位能与大气动能以及质量的相关机理问题.结果表明,扰动位能自身变率的第一模态同时也是与大气环流异常场耦合变化的主要模态,与之相对应的大气动能和质量场的主模态也是其自身变率的支配模态,说明它们之间存在相互制约的物理机制.而且,热带外地区大气环流主模态特征的形成,与扰动位能兼具全球尺度纬向对称结构和局地尺度纬向非对称性密不可分.另外,冬季南北半球环状模指数与扰动位能的前两阶矩存在非常好的相关关系,而在夏季这种关系明显削弱,仅存在于南半球.     

The simulation of the Asian summer monsoon by general circulation models

Summary The monsoon simulations of four general circulation models are illustrated. Additional results from the Meteorological Office model showing factors that are important in determining its simulation are presented. The large-scale flow patterns of all the models reproduce the large-scale flow fairly realistically, but more detailed characteristics and, in particular, the rainfall, are poorly represented.     

Spatial dispersion of surface waves at the free surface of a general anisotropic elastic medium

A new technique relates the wave velocity of the surface waves in anisotropic elastic medium to its elastic constants. Anisotropic propagation of surface waves is studied in a half-space occupied by a general anisotropic elastic solid. The phase velocity expressions of quasi-waves, in three-dimensional space, are used to derive the secular equation of surface waves. The complex secular equation is resolved, analytically, into real and imaginary parts and is then solved, numerically, for phase velocity along a given phase direction on the surface. The complete procedure is thus analogous to the one used for conventional Rayleigh waves in isotropic medium. A non-linear equation relates the ray direction of the surface waves to its phase direction on the (plane) surface of the medium. The analytical differentiation of secular equation yields the directional derivative of phase velocity. This derivative is used to calculate the wave velocity of surface waves. Spatial variations of phase velocity, wave velocity and ray direction over the free plane surface are plotted for the numerical models of crustal rocks with orthorhombic, monoclinic and triclinic anisotropies.     

地震应急指挥系统关键技术和总体设计

地震应急救灾指挥系统是一项复杂的系统工程,工程内容包括计算机软硬件平台、应急响应系统应用软件（灾害评估、应急对策）开发、数据库（专家知识系统）、3S（GIS、GPS、RS）技术应用、网络、通讯、投影、声像、监控、系统总体集成和有关理论研究,以及基建、场地布局、消防、供电、环境（新风、温、湿度）控制、装饰装修等。本文只从宏观的角度,阐述应急系统的关键技术和总体设计。