中国东北海城-敖汗旗-巴彦查干剖面的重力密度特征

本文参考二维速度剖面资料,采用变密度组合体重力模型、自动拟合的方法,计算了海城—敖汗旗—巴彦查于剖面的密度分层结构。按壳、幔岩性变化特征分析,地壳大致具有三层结构,各层岩性呈交互混合的渐变过渡状态,由上到下,岩性无严格的地质分界。区内莫霍面的起伏不大,不是引起重力异常变化的主要原因。决定重力异常形态特征的主要因素是地壳与地幔物质的不均匀分布及层间的结构组合关系。这项研究结果对该区的地质构造和矿产预测提供了新的依据。     

凤凰─茶陵地学断面重力异常机制分析

对凤凰─茶陵地学断面重力异常,根据爆炸地震测深资料,确定密度分层,用变密度水平梯形体构制剖面密度模型,计算理论重力异常和实测布格重力异常吻合较好。根据剖面密度模型,可以合理地解释布格重力异常。并将地壳划分为沉积盖层、变质岩层、麻粒岩层三层结构,分别计算三层的重力效应曲线及上地幔低密度体重力效应曲线。还计算了莫霍面起伏引起的重力异常曲线,分析了引起地壳重力异常的各种因素及特点。     

凤凰─茶陵地学断面重力异常机制分析

对凤凰─茶陵地学断面重力异常，根据爆炸地震测深资料，确定密度分层，用变密度水平梯形体构制剖面密度模型，计算理论重力异常和实测布格重力异常吻合较好。根据剖面密度模型，可以合理地解释布格重力异常。并将地壳划分为沉积盖层、变质岩层、麻粒岩层三层结构，分别计算三层的重力效应曲线及上地幔低密度体重力效应曲线。还计算了莫霍面起伏引起的重力异常曲线，分析了引起地壳重力异常的各种因素及特点。     

变密度组合体重力模型及其应用

为了正确地解释重力资料并取得符合实际情况的结果,需要有新的重力模型,以便改进以往利用的二层模型。根据新近调查的地球物理地质资料,本文提出利用变密度多层结构的地壳重力模型。该模型以较简单的形式反映地壳内各层不同的特征:剖面内横向不均匀性由断块来决定;各层之间不存在明显的密度界面,而是梯度界面。由此,我们推导了截面为不等腰梯形的水平棱柱体的理论公式,编制了相应的程序,并在江西赣州—阳山进行了实际计算。结果与深地震测深的部分资料吻合较好。经验表明,选择初始模型对其效果十分重要。     

台湾海峡及邻区地球物理特征及地壳密度结构

本文对台湾海峡及邻区的岩石物理性质和重力、磁力异常进行了分析研究。在此基础上,利用地震资料进行约束,对过台湾岛中部和南部恒春半岛的两条重力剖面进行了定量计算,并对建立的地壳密度结构进行了分析。研究表明,在台湾岛中部,欧亚大陆板块与菲律宾海板块碰撞,导致地壳增厚的模型更为符合迄今为止的地球物理探测结果。而台湾岛南部的地壳密度结构揭示了,属于欧亚大陆的南海板块向菲律宾海板块下俯冲的地壳密度分布。     

基于随机介质模型的二维重力正演

岩(矿)石密度的空间分布具有随机性和相关性,采用随机过程的谱分解理论和指数型椭圆自相关函数理论,结合江西德兴某重力勘探剖面资料,建立了随机介质模型,并进行重力异常计算。算例表明,采用随机建模的方法可以很好地模拟实际勘探断面的密度结构,据此计算得到的重力异常特征也与实测的基本一致。因此,在重力资料的解释中,根据实际的地质和密度测试资料建立随机介质模型进行正演计算,有助于对实测异常的识别、分析和解释,提高解释的可靠性。     

新疆天山（独山子）—西昆仑（泉水沟）地学断面地震与重力联合反演地壳构造特征

利用滑动平均的布格重力异常剖面结合地震资料和大地电磁资料,参考介质纵波速度与密度的经验转换关系,通过二维均匀介质模型人机交互式计算得到了新疆天山(独山子)-西昆仑(泉水沟)地学断面走廊域中心剖面的地壳构造特征.所得的反演结果表明,准噶尔盆地与北天山地体、中天山地体为一整体;准噶尔盆地和天山构造带的中、下地壳之间存在低密度层,但塔里木盆地不存在低密度层;由于受到南北两侧板块挤压,造成塔里木盆地的地壳结构在横向上似一南陡北缓、中部隆起的不对称"拱形"弯曲;塔里木盆地南缘与西昆仑构造带间呈"V型盆山耦合关系",其下方恰好是莫霍面上隆区.     

中国西部布格重力异常特征和地壳密度结构

本文是以地学断面、反射／折射地震和宽频地震资料为地壳密度模型初始约束条件,沿西藏噶尔—新疆布尔津、西藏亚东—内蒙古额济纳旗、新疆阿尔泰—四川成都等3条剖面做布格重力异常反演计算,模拟出中国西部地壳密度结构。中国西部地壳密度结构特征在南北方向存在巨大差异。以西昆仑一阿尔金一祁连山近EW向重力梯度带为界,地壳密度结构可分为南北两个大的密度结构单元,南部地壳密度结构特征为低密度、厚地壳;北部地壳密度结构特征为高密度、薄地壳;中国西部地壳处于地壳均衡状态。地壳上地幔密度不均匀性特征在纵向和横向上都是很明显的。青藏高原内部软流圈具有低密度特征,低密度软流圈产生向上的浮力是青藏高原重要的隆升机制之一。     

消息报导

吉林省地矿局物探大队自八十年代初以来,对吉林省及邻区的六十一万平方公里24739个数据的国家重力及航磁测量资料,采用相应的理论和方法,在M—160Ⅱ电子计算机上进行了计算处理。方法实验研究工作首先从确定计算莫霍面深度的区域重力异常开始,采用同一标准地壳厚度点,利用压缩质面法计算出相应的莫霍面深度,与已知地壳厚度进行拟合优度计算。最后选取了拟合优度较高、信息量又较丰富的60公里×60公里的富口圆滑布伽重力异常,並对松辽平原地区布伽重力异常选用无限大平板改正公式,进行了中新生代沉积层校正。以此做为计算莫霍面深度的区域重力资料。在地壳厚度与区域重力异常关系的研究中,利用东北三省的25个已知地震测深点数据控制地壳厚度,     

中国境内沿北纬40°剖面的重力异常正演拟合及地质解释

在中国境内沿北纬40°截取了长剖面,对布格重力异常和卫星重力异常进行了正演拟合计算,并结合新的大地构造划分作了初步的地质解释。结果表明:古老的陆核、原地台、地台和地块等稳定地区内部的密度值横向变化小,年轻的褶皱带等活动地区内部的密度值横向变化大。各个构造域边界的地壳消减对接带,布格重力异常反映不明显,而卫星重力异常对应较好。布格重力异常与卫星重力异常的正演拟合结果不同的地区,其地壳和上地幔的密度分布有较大的差异。这些重要结论有助于寻求卫星重力异常与布格重力异常的在机制和应用上的共性与差异,以便达到对两种重力异常的本质有更进一步认识的目的。     

土-水特征曲线的分形特性及其分析拟合

为了建立一种参数有明确物理意义的土-水特征曲线拟合方法,基于分形理论,给出了一种直接通过土-水特征曲线实测数据求解分维数的计算方法,建议了一种土-水特征曲线拟合分析的分形模型。为验证所建议拟合方法的合理性,采用液压千斤顶制作了7个不同干密度黏性土试样,利用压力板仪测量了土-水特征曲线。基于土-水特征曲线实测值计算了分维数,在此基础之上对土-水特征曲线实测数据进行分析拟合。结果表明：分维数计算及拟合分析时,7个试样相关系数都集中在0.97～0.99之间,从而证明了土-水特征曲线具有良好的分形特性,建议的拟合方法效果较好。此外,研究发现,分维数、进气值随干密度几乎呈线性增加,据此建议了一种不同压实度下的土-水特征曲线预测方法,其预测结果与实测值吻合较好。     

缺资料城市洪灾损失率函数构建方法及应用

很多城市缺乏洪灾灾情资料,导致缺少洪灾损失量化的有效手段。为满足城市洪涝日益严峻的风险管理需求,亟需缺灾情资料城市的洪灾损失定量评估方法。提出了"因子变异-动态比拟-目标驱动-情景拟合"的缺灾情资料洪灾损失率函数构建方法:借鉴等比例替代思想,采用多引用对象和多特征指标构建变异比拟因子;建立以变差系数最小为目标的动态比拟方法,形成移植样本矩阵;以Beta分布概率最大为驱动目标,确定水深-损失率拟合序列;设置多拟合情景,以拟合相关系数最大为准则,优选洪灾损失率函数。以郑州市为例,模拟4种土地利用类型的洪灾损失率函数,结果表明,本文提出的缺资料城市洪灾损失率函数构建方法可行,特征组合指标呈现动态变化性,多种函数组合拟合效果最优。     

寒区渠基黏土热参数最优概率分布

为分析寒区渠基黏土热参数的随机分布特征及概率分布模型,以寒区渠基黏土的导热系数为样本,结合经典分布拟合法、多项式逼近法、最大熵法和正态信息扩散法,分别对寒区渠基黏土热参数的概率分布规律进行了研究。首先通过分析热参数的离散性,并比较概率分布曲线、拟合检验值和累计概率分布值,对不同方法描述热参数随机性的优劣进行了评价;然后,基于寒区渠基黏土热学参数对温度的敏感性,提出了一个可以达到理想拟合精度的寒区渠基黏土热参数概率推断的区间取值标准。研究结果表明：寒区渠基黏土的热参数具有随机变量的特征;正态信息扩散法可以描述热参数样本的随机波动性;在4种方法中,正态信息扩散法的拟合精度最高。使用3.5σ法,将[μ-3.5σ,μ+3.5σ]（μ为随机变量的均值,σ为标准差）作为概率函数推断时的取值区间,同时考虑偏度的影响,可使得累计概率值达到1.000 0的精度,能够较准确地推断热参数的概率分布函数。     

BP神经网络在古气候序列重建中的应用

当前小区域的古气候变化研究受模拟资料分辨率和可靠性的严重制约.为了将大区域的气候模拟资料应用到小区域的古气候研究中去,亟待建立有效的降尺度方法.为此以徽鄂地区为例,建立了一个3层BP神经网络拟合模型,利用相关气象要素作为拟合因子,拟合并重建了该地区近千年来1月、7月和年平均的温度和降水序列,通过与观测及模拟资料的对比分析发现,该模型拟合及重建的近千年气候序列有较高的精度和可靠性,能反映小区域气候的年际和年代际变化信号,提高了模拟资料对小区域气候变化的刻画能力.     

土-水特征曲线的试验研究及曲线拟合

土-水特征曲线是非饱和土力学研究中的一条重要曲线,其拟合参数对于分析非饱和土的各种性质具有重要意义。基于渗析法及滤纸法试验,测定了合肥市某工地非饱和膨胀土的土-水特征。以van Genuchten模型为基础,采用科学计算语言Matlab中的Lsqcurvefit函数对试验结果进行了曲线拟合,分析了土-水特征曲线拟合参数的多解性及其影响因素。拟合结果表明：渗析法试验得到的吸力范围偏低,拟合参数多解性较为明显;综合2种试验结果,可以得到较大吸力范围内的土-水特征曲线,且参数多解性较小;参与土-水特征曲线拟合的试验数据点的吸力范围应足够大,试验数据点应能够代表整条曲线的形状,试验点不必太过于密集,否则土-水特征曲线拟合参数的多解性较为明显;另一方面,只要试验数据点能代表整条曲线的形状,试验数据点的个数不必太多。这一研究结果对提高土-水特征曲线拟合参数的精度、提高试验效率有重要指导意义。     

Fitting Data Under Omnidirectional Noise: A Probabilistic Method for Inferring Petrophysical and Hydrologic Relations

While geophysicists recognize that all measurements of media properties are subject to noise, methods for fitting petrophysical relations commonly employ regression-based formulas, which assume no error in one of the properties being related (the “independent" variable). To derive a more rigorous method for fitting such relations, we take a probabilistic viewpoint on the problem of fitting petrophysical relations to sample correlation data. Unlike prior approaches, we take into account the fact that noise is present in both measured properties. Under basic assumptions, we derive a new objective function for such problems which is proportional to the data likelihood and which can be used for both model parameter optimization and model selection. We present several numerical experiments outlining the utility of our method, and compare results of our method against results of other commonly used methods, such as kriging, regression, and total distance minimization. The results of our applications using the maximum likelihood technique appear visually accurate, and we also provide quantitative comparisons of performance that suggest the method produces more desirable results.     

Analysis and Improvement of Fitting Models for Predicting Subsidence Under High-Speed Railway Lines

A number of methods for predicting land subsidence and monitoring deformation under high-speed railway tracks exist, and are divided into three categories: layer-wise summation, numerical calculations based on consolidation theory, and curve fitting. One of these, curve fitting, including the hyperbola, expanded hyperbola, three-point fitting and Asaoka methods, is widely used because it is computationally simple and applicable in many situations. In this paper, we analyze the performance of the four classical curve fitting methods using field data and propose a novel approach to estimate land subsidence. The new method integrates three-point fitting, which is computationally simple whilst stringent in terms of correlation restrictions, with the Asaoka method to significantly improve performance in practical applications. Our experimental results indicate the average relative error of the modified method is reduced by 35.3 % than that of three-point fitting, and the mean correlation coefficient remains within acceptable bounds and even was enhanced by 1.48 %, so that this modified method can substantially improve prediction precision.     

指数曲线与双曲线拟合在软基沉降预测中的对比分析

简要介绍路基沉降预测方法。根据厦深客运专线福建段第2标段D1K62＋780的沉降观测数据对该断面进行指数曲线和双曲线拟合,将实测数据与拟合数据对比分析,得出指数曲线在沉降预测中相对于双曲线更加准确的结论。此外,指数曲线和双曲线拟合法相对于其他的沉降预测方法都要简单,便于工程技术人员的运用。     

基于矢量匹配-劳斯法的群桩阻抗改进模型

采用薄层法算出群桩基础的频域阻抗,将群桩阻抗等效于一个单输入单输出系统,并表示为一个复数的频域传递函数。基于矢量匹配法（VF法）,通过对传递函数拟合得到任意分层地基的群桩阻抗函数的集总参数形式。采用VF法对整体频域拟合,可以得到多项分式分式阻抗形式,进而扩展成为Wu-Lee模型。结果表明,VF法拟合得到的动力柔度函数可以精确地匹配分层地基动力柔度函数,由于多项分式的形式可以直接扩展成为Wu-Lee集总参数模型,且数值稳定。对于高频阻抗拟合需要采用高阶数,进行劳斯（Routh）降阶,得到较好的效果。     

智能煤层瓦斯含量快速预测系统

针对现有煤层瓦斯含量预测过程中数据记录、处理设备存在的多种不足,研究了原有曲线拟合方法的误差产生原因。利用大量数学建模计算,通过两种曲线拟合算法优化,并综合考虑现场测试需求,完成了智能煤层瓦斯含量快速测定系统的上、下位机设计。其中下位机具有多组存储、时间设定、解吸速率曲线显示、逻辑推导、损失量拟合等多项功能。上位机通过基于VC++的程序设计完成了包括界面开发、数据库多功能查询以及拟合算法处理等多项功能。结果表明,智能系统在可操作性和数据拟合准确性方面都有了很大提高。