煤矿开采岩层与地表变形数值模拟分析

岩层与地表变形研究是一个综合性的课题,涉及多个领域的专业知识。我国煤矿对覆岩破坏与地表沉降进行研究的很多,而对中间岩层的变形进行分析的还比较少。本文运用FLAC3D分别对3上、3下煤开采岩层与地表变形情况进行模拟计算,并用MATLAB软件对地表与中间岩层的变形规律进行分析,经误差分析,最终确定了地表与内部岩层变形的最佳拟合函数。     

江苏沿海地面沉降的高分辨率时序InSAR监测与分析

为掌握江苏沿海地区地面沉降最新情况并查明主导因素,该文以广域高分辨率时序InSAR分析为处理方法,解译获取了该区域地面沉降现状,并利用基岩标测量数据评价了监测结果的可靠性,同时综合地质条件、实地调查等方式实现了研究区地面沉降影响因素的详细分析。结果表明：InSAR与基岩标数据对比中误差为2.58 mm,一致性程度高;监测时段内研究区地面沉降呈小范围、零星分布发育特征,且与水产养殖大棚、厚软土区空间分布高度一致,说明水产养殖大棚抽采地下水与软土区施工建设是江苏沿海地区现阶段地面沉降的主要影响因素;研究区沉降速率超过80 mm/a的严重区面积达到了15.8 km²,且全部位于连云港市。     

沿海地区DInSAR形变探测:精度与可应用性分析

卫星合成孔径雷达差分干涉在区域地表形变探测方面已表现出极好的应用前景。以我国沿海地区的2个典型实验区(即香港新机场和台湾西部地震区)作为研究对象,使用卫星ERS-1/2所获取的多幅SAR影像来探测香港填海地基沉降和台湾地震形变,与地面水准和GPS数据比较,评价干涉结果的实际观测精度,最后分析干涉雷达在沿海地区应用的局限性,并指出潜在的解决途径。     

利用分裂窗算法提取晴空导风示踪物的数值模拟与应用

气象卫星热红外通道能够探测到晴空区域内由大气水汽、沙尘气溶胶等物质含量分布不均所导致的微弱的纹理信息,通过追踪水汽和沙尘气溶胶纹理的移动可以反演出风场。然而这些信号很容易受地表温度变化的影响,需使用合适的算法来减弱地表温度干扰、提取微弱的示踪物信号。本文结合分裂窗差值理论,对使用分裂窗差值算法提取晴空区微弱示踪物信号进行数值模拟分析,并应用于晴空区风场的实例反演。数值模拟图像的结果显示,分裂窗差值算法可以削弱地表对示踪物信号的影响,突出水汽和沙尘气溶胶的分布特征,验证了分裂窗差值法的可行性与优越性。实例分析也表明,使用分裂窗差值图能够反演出单通道云图难以得到的晴空区低层风场,且反演结果与NCEP风场资料比较一致。     

SAR残余相位误差对森林高度反演影响的全链路模拟与分析

利用合成孔径雷达(SAR)遥感数据可以有效地估测平均树高、生物量、蓄积量等森林生物学参数。但是遥感数据精度易受SAR系统不确定性因素的影响,造成森林参数反演精度降低甚至异常。遥感系统的全链路模拟可以将遥感过程的各类影响因素解耦,获取大量具有指定参数特征的遥感数据,有利于对不确定性因素单独或联合分析。建立了SAR三维森林场景全链路模拟模型,基于E-SAR样地参数及数据验证了模型的有效性,并以森林高度反演这一典型的林业应用为对象,定量分析了运动补偿残余相位误差这一典型的SAR系统不确定性因素对反演精度的影响程度,得到了残余相位误差与高度反演RMSE测量结果之间的关系曲线。     

球面非连续变形分析方法在伽师地震中的数值模拟研究

结合伽师强震区板块的非连续性变形运动特征,应用球面非连续变形分析方法,以大范围板块GPS监测数据为约束条件,对伽师地区强震前后的位移场、应力场的数值模拟与运动预测进行了系统的研究;通过断裂后的再次位移约束,全程模拟了伽师强震群地区从孕震到地震发生,直到再次聚集能量的过程,揭示了伽师强震群地区的地震活动规律。     

海岸海洋潮流模拟可视化与虚拟现实建模

潮流数值模拟的科学可视化与虚拟现实是海岸海洋科学研究重要的现代技术手段之一。首先从地理信息系统的角度对潮流数值模拟系统的数据模型进行了论述，提出了适合水文数值模拟的对象模型方法；其次探讨了空间流场的可视化技术，阐述了虚拟现实在潮流数值模拟中的作用；最后设计并实现了一个海岸海洋潮流模拟虚拟现实的原型软件系统VRO－cean,并在南黄海辐射沙洲等的潮流数值模拟试验中进行了实际对比检验。     

航空重力测量在近海区域的精度评估与分析

利用泊松积分法和点质量法对澳大利亚West Arnhem Land区域的航空重力测量数据进行了精度评估,两种方法得到精度结果基本一致,评估结果表明GT-1A测量系统2′分辨率数据的测量精度优于3×10-5 m/s2,5′分辨率数据的测量精度优于2×10-5 m/s2。利用交叉点平差和泊松积分法、点质量法对渤海区域的航空重力测量进行了内部交叉点平差和外部精度评估,结果表明,内部评估精度与外部评估精度存在一定的差异,以外部评估为准则,CHAGS测量系统在渤海区域5′分辨率的航空重力数据精度优于3.5×10-5 m/s2。综合国内外试验情况分析得到,在近海区域,航空重力数据的分辨率和精度受测量仪器的性能而不同,整体上对于5′分辨率数据而言,可以达到或优于3×10-5 m/s2的精度。     

利用EPS平台对南海区地形图进行缩编

首先介绍了地形图缩编的发展现状,然后详细介绍缩编规则与流程,提出利用EPS软件对佛山市南海区1:500数字地形图按照人机交互的方式进行缩编,最后通过同一地区两幅实例图的对比和3种获取1:2 000地形图方式的对比,证明了利用EPS缩编软件的实用性、可行性和高效性.     

基于PPP技术的GPS浮标海啸预警模拟研究

提出了利用精密单点定位(precise point positioning,PPP)技术进行海啸预警的方法,并利用TriP软件对实测浮标数据进行了处理,将得出的海面高数据和海啸波模型叠加进行了模拟分析。仿真结果表明,利用精密单点定位技术进行海啸预警,能够监测判断海啸的发生,并获得海啸波到达海岸的波高和时间,提供一定的预警信息。     

GOCE卫星轨道摄动的数值模拟与分析

采用动力学轨道积分方法模拟了GOCE卫星轨道,利用模拟轨道估计了GOCE卫星主要摄动加速度的量级及贡献,分析了日月引力、固体潮、海潮、大气潮和固体极潮等保守力对GOCE卫星运动和重力梯度观测值的影响。结果表明:①在1.0ⅹ10-9m/s2的非保守力测量精度内,除大气潮可忽略外,其余摄动必须考虑;②考虑GOCE预期定轨精度(3 cm),在弧长小于2.0 h的短弧定轨中,固体极潮和大气潮的影响可忽略,在长弧定轨中,忽略任何一种保守力的轨道预报时间均不足0.5 d;③各种潮汐对重力梯度观测值的影响量级均小于GOCE预期的测量精度(3 mE)。考虑潮汐对重力梯度观测值的影响不具有随机性和避免重力场信号混叠等因素,必须对重力梯度观测值进行潮汐改正。     

江苏沿海地区城市腹地划分研究

总结了国内外已有的对城市腹地划分方法的相关研究,选择了适合江苏沿海地区的城市腹地划分理论方法。并基于公路可达性,运用GIS软件综合数学模型和空间分析方法组建了GIS平台下的城市腹地划分技术方法。考虑到旧的断裂点公式存在的缺陷,进行修改创新,以基于公路网的两城市之间最短通行时间来取代城市的综合实力;使用SPSS软件的因子分析法计算江苏省各地级市的综合实力。最后,对江苏沿海地区的城市腹地进行划分,为区域城镇体系规划以及重大基础设施布局提供参考。     

三峡库区垂直形变有限元模拟分析

基于SRTM3-DEM数据,利用ANSYS软件自底向上地建立了三峡库区有限元模型。模拟了三峡水库蓄水至135,156和175 m时的垂直形变场,主要形交区域为香溪口、坝址处和巴东段。通过分析可知,垂直形变主要由水体荷载引起,影响范围为距库岸20 km,地层深度为17 km。结合地质资料发现:坝址两端地质构造相对稳定,香溪口附近较复杂。     

热红外与L波段土壤温度的数值模拟及差异分析

L波段微波对土壤具有较强的穿透性,所获得的土壤辐射亮温包含了穿透深度内各层土壤的温度信息,因此其所获得的土壤等效温度与红外地表温度具有不同的物理意义,且在数值上也有较大的差异.在应用长时间序列的土壤温度廓线实测数据对水热耦合模型(Simultaneous Heat And Water,SHAW)进行验证的基础上,利用怀...     

利用GPS连续观测进行中国沿海验潮站地壳垂直形变分析

利用中国沿海GNSS(Global Navigation Satellite System)业务化观测系统2009~2013年的GPS连续观测数据,在统一基准下分析了中国沿海22个长期验潮站的地壳垂直形变。分析结果表明,各验潮站高程时间序列的周期变化与潮汐变化具有较高的关联性;22个验潮站的地壳垂直形变趋势既具有小区域一致性,又存在显著的海区差异;研究验潮站地壳垂直形变,可以有效消除验潮站地壳形变对区域海平面变化的影响,实现海平面变化量的准确提取。