非负矩阵分解方法在水系沉积物地球化学数据处理中应用

鉴于水系沉积物地球化学数据可以表示为非负矩阵,这使得利用非负矩阵分解(NMF)方法处理该类数据成为可能.介绍了非负矩阵分解方法的基本原理和方法,讨论了基于非负矩阵分解方法处理水系沉积物地球化学数据的可能和效果.以个旧水系沉积物地球化学数据为例,运用NMF方法和主成分分析(PCA)方法对其进行异常分析,并对这两种方法的处理结果进行了比较,发现NMF方法对于处理水系沉积物地球化学数据是一种有效的方法.尽管这两种方法各自有其优越性,但就本实例数据而言,NMF方法优于PCA方法.     

乘幂法在地震属性分析中的应用

作者在本文中引入了计算矩阵最大本征值及其对应的本征向量的一种数学计算方法 ,即乘幂法。属性分析中有几项常用技术如第三代相干算法和多属性信息加权处理的综合参数法 ,算法中应用了协方差矩阵本征结构的分析。将算法过程稍加分析整理 ,可发现它们仅仅需要计算最大本征值及对应的本征向量。为了提高计算效率 ,应用乘幂法代替传统使用的雅可比法等方法 ,大大缩短了计算时间 ,而且不影响计算结果的精确性。     

非均匀介质地震AVO响应模拟及分析

地震AVO （amplitude versus offset）技术是一项利用振幅信息研究岩性、检测油气的地震勘探技术。常规方法基于Zoeppritz方程计算模型界面处的反射系数,而实际地下非均匀介质中地震反射特征不仅与入射角度、物性差异有关,还与入射波频率、地层厚度、薄互层结构等因素有关。为此,应用传播矩阵理论充分考虑与这些因素有关的调谐干涉等传播效应,针对实际数据计算非均匀地下介质的高精度合成地震记录,对比Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程、Shuey三项近似方程以及传播矩阵算法的模拟效果。研究发现：在小角度入射时Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程和Shuey三项近似方程的反射振幅和波形基本一致,大角度入射时Zoeppritz方程与Shuey三项近似方程接近;Zoeppritz算法的模拟结果在小角度入射和浅层情况下与传播矩阵算法差别较小,而在大角度入射和深层情况下与传播矩阵差别较大,说明层间多次波的调谐干涉等传播效应不可忽略。     

平方慢度射线追踪与非线性地震走时层析成像

重建地下速度分布是一个非线性问题。文章采用平方慢度模型解析计算地震射线传播路径，就模型参数值在网格节点上的情形，可形成一个非负矩阵，这类似单元模型的路径长度矩阵。利用非负矩阵的性质，通过对特殊广义本征问题的分析，引出了一般最小二乘解的“自然权“矩阵，并将正则化解约束在总走时为常数的超平面上。     

矿产资源领域三项基本国情调查成果数据的综合集成与应用

全国矿产资源潜力评价、全国矿产资源储量利用现状调查、全国矿业权实地核查是我国在矿产资源领域开展的三项全国性基本国情调查项目,形成了多于10 Tb的地质资料数据。为了促进地质资料共享,提升为找矿突破战略行动、企事业单位及社会大众的多方服务能力,分析了具有典型海量、异构特性的三项调查成果数据集成需求,提出了“地质信息一张图”的构建思想,分别从数据集成、应用集成两个角度对成果的共享与应用进行了研究。通过服务接口提供地质数据资源、计算资源,使用各类客户端完成三项成果数据的在线访问、分析、融合展示、专题图生成等业务。提出了在线按需提供多种地质资料产品、网上提交需求而离线加工的两种新型地质资料服务模式。以金矿、铁矿的区域性成果数据为研究对象,初步搭建了三大专项集成与共享试验平台,基于GIS编程实现了原型系统,实现了跨专项的数据分析、各种图件自动生成等功能,证明了方案的可操作性,为我国后续开展三大专项的全国性集成工作、国土资源“一张图”建设等提供了有价值的参考。     

基于奇异值分解法的含量-面积法对化探异常的确定

地球化学场的数据通常具有分形的特征。应用奇异值分解方法对元素含量数据矩阵进行分解,对奇异值进行分形统计,得到了分形模型。重建元素含量的数据矩阵。然后利用含量-面积的分形方法对重建后的数据矩阵进行分形处理。使用MAPGIS软件进行统计分析,得出研究地区元素的异常下限,做出元素异常分布图,并与该地区已知矿点的分布图进行叠加分析,预测潜在的成矿区。     

组合样数据库的组织及数据检索方法

“组合样数据存贮检索系统”是在CS—3微型机上使用32K结构BASIC语言开发的组合样数据管理软件。用来管理4KM~2网格上的组合样记录。该系统提供了三种检索方法:按主关键字对若干离散点的检索;成组数据(数据矩阵或数据块)检索以及按次关键字的逻辑表达式检索。数据库常用的组织方法之一是以某种比例尺图幅作为数据的存贮和检索单位。本系统采用了一种新的结构,即以数据记录为单位组织数据库。当用户检索与不同比例尺图幅对应的数据矩阵或某一区域的数据矩阵时,检索程序能自动地完成数据矩阵的汇编工作。     

一种新的动态回弹模量有限元实现方法

美国在2004年通过NCHRP 1-37A项目提出了用于路基土评估的新的动态回弹模量模型。该模型由于考虑了体应力和偏应力的影响,已得到广泛应用。然而,目前对于该模型的有限元实现均采用基于等效动三轴试验的等效切线模量进行材料点的局部迭代。为克服该实现方法在复杂应力状态下因模型简化带来的偏差,基于广义虎克定律推导了该回弹模量模型的精确一致切线刚度矩阵。通过编写的ABAQUS用户自定义材料子程序（UMAT）对轴压和围压加载情形进行有限元模拟,发现新推导的有限元实现方法较现有基于等效三轴试验的简化方法具有更高的计算效率和精度。最后对典型沥青路面结构的分析表明,为提高复杂应力状态下路基响应计算精度,在路面结构分析中采用基于当前应力状态的一致切线刚度矩阵代替等效切线刚度矩阵是十分必要的。     

基于改进的AHP方法进行地基处理方案的优选

基于地基处理方案的多样性和复杂性，采用改进的AHP方法进行处理方案的多目标优选决策，对传统的AHP方法进行改进时，采用构建三标度(-l，0，1)矩阵的方法，引入最优传递矩阵，避免了传统方法构建判断矩阵时权重选择的模糊性。实例证明，改进的AHP方法应用于地基处理方案的评价与选择是可行的。     

基于最严格水资源管理的水资源配置研究

本文全面阐述了水资源配置的任务、目标、含义以及一般水资源配置情形,以最严格水资源管理为基础解析了约束条件选取以及水资源配置目标设定受"三条红线"、"三项制度"的影响作用.以丹东市大洋河流域为例,以2025年为规划年、2020年为基准年,通过建立和求解大洋河水资源配置模型,深入对比了一般情形和最严格水资源管理下水资源配置...     

基于岩石物理理论的井中数据外推

建立地震反演计算中的速度模型需要全井段的波速和岩石密度测井曲线。由于受地质条件、工作条件、观测方式、仪器状态等诸多因素的限制,通常难以得到一口井中完整的测井数据。为得到完整的测井数据,本文综合应用岩石物理学中的阿尔奇公式和Gardner公式,基于基本假设,对岩石骨架密度、电阻率、纵波速度以及孔隙度之间的相互关系进行理论推导,并在此基础上根据已知的测井数据外推得到其他测井数据。某工区的数值试验验证该方法的可行性和正确性。     

基于投影寻踪模型和加速遗传算法的石羊河流域水资源承载力综合评价

针对区域水资源承载力状况,采用高维降维技术——投影寻踪分类模型（PPC）,利用基于实数编码的加速遗传算法（RAGA）优化其投影方向,将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间,根据投影函数值的大小评价出样本的优劣,从而做出评价,最大限度避免了灰色关联法评判中权重矩阵取值的人为干扰,为区域水资源承载力状况评价及其它评判问题提供一条新的方法与思路。     

运用多元统计方法确定矿产勘查中基本分析项目初探

以南江县红山铁矿1242m中段CM82中样品分析成果的统计分析为例，介绍运用多元统计方法确定矿产勘查中的基本分析项目的方法。     

塔里木盆地东河1油藏低渗层层序控制特征及其对注气开发的影响

通过测井和岩心分析,将塔里木东河1油藏东河砂岩段从下到上划分为前滨-上临滨-下临滨相带,并进一步划分出11个准层序。经岩相学分析,将砂岩段低渗层分为钙质胶结低渗层、杂基充填低渗层和混合低渗层。钙质胶结低渗层主要分布在准层序内部,以方解石胶结砂岩为主,受成岩作用控制;杂基充填低渗层主要分布在准层序边界处,多为海侵背景下的滞后沉积产物;混合低渗层在准层序内部及边界均有分布,但数量很少,无明显规律性,砂粒间主要由杂基和方解石胶结物混合充填,充填物含量低。结合测压资料认为,发育在准层序边界处的杂基低渗层保留了更多的初始沉积特征,易形成横向连续性好的低渗层,是注气开发的重点关注对象。     

桩筏(箱)基础的荷载分担实测、计算值和机理分析

根据国内外17幢建筑物的桩筏（箱）荷载分担的大量现场实测资料,以及实用简易计算公式、半理论-半经验反算公式、有限元结合统计的实用计算公式和桩筏（箱）荷载分担计算公式的计算结果,对20d 20d的桩筏基础进行共同作用的定性机理分析,并加以综合,论证荷载分担的合理性,特别是计算结果和8幢现场实测资料进行比较的结果相当吻合。最后,提出合理可行的具体建议：对于武汉和上海的两种不同地基,筏箱底板分别可承担15 %～20 %和5 %～10 %建筑物的荷载,并经公式计算,由工程师结合当地经验和自己的创造性确定,以期能早日列入规范,节省投资。     

Requirements of the data to be used for resource appraisal

General principles in evaluation and selection of data to be included in computer processible files intended for use in assisting regional resources appraisal are discussed against the background of activities related to file assembly at the Geological Survey of Canada. Some of the principles discussed are currently being implemented in the assembly of files at the GSC where they apply to the specific data being collected. Others are apparent from our analysis and would be applied if different data were being collected. The files currently being assembled at the Survey are intended to assist the commodity geologists in all project-related activities, one of which is regional resource appraisal. Prior to the commencement of data assembly, each data item considered for inclusion in the data files was scrutinized by members of the Economic Geology Subdivision in order to establish how it would contribute to the overall objectives of the file. At the same time strict definitions of each item were established. The main criteria applied to each data item considered for inclusion in the files were (a) the necessity of the item to satisfy the objectives of the file within the practical limitations of the resources available and (b) the general availability of the item. The characteristics found necessary to ensure integrity of the data files were (a) uniformity—the same definitions must apply to each item of similar type, (b) consistency—analytical results should be of the same method or differences noted in order that the data may be compared, and (c) mutual exclusiveness—especially when dealing with data referring to size. Such data should never be repeated in another part of the file or be included as part of another item.This paper was presented at the International Geological Correlation Program (IGCP) Project 98 entitled Standards for Computer Applications in Resource Studies held at Loen, Norway, September 27–October 1, 1976.     

双向八车道连拱隧道围岩力学参数反演分析

在采用双侧壁导坑法施工的双向八车道特大断面连拱隧道中,施工步繁多,临时支护设置的时间长,隧道全断面的变形量测只能在临时支护拆除后进行。由于全断面变形数据获取得较晚,故较难将其用于围岩力学参数的反演。将有限元计算和BP神经网络技术相结合,并在有限元计算过程中考虑实际的施工步,建立起所有临时支护拆除之前这一施工状态下导坑的变形量与围岩力学参数之间的非线性映射关系,并通过对应状态下实测的导坑变形值反演了围岩的力学参数。将反演的结果用于正分析验算,验证了该方法是可行的。     

推荐系统算法在钦杭成矿带南段文地幅矿床预测中的应用

推荐系统算法是大数据挖掘的重要技术之一。根据钦杭成矿带南段文地幅1∶5万地质矿产调查所获得的数据,研究选取中型银金矿床、小型银金矿床(点)、确证无银金矿床、未评价区域(针对银金矿床)、中型铅锌矿床、小型铅锌矿床(点)、确证无铅锌矿床、未评价区域(针对铅锌矿床)作为待预测的能动项,选取加里东期混合岩、燕山早期侵入岩、燕山晚期侵入岩、北东向断裂、北西向断裂以及Au、Ag、Pb、Zn元素作为因素项,运用基于内容的推荐系统算法,构建能动项-因素项的效用矩阵,计算已知矿床(点)与其他未评价区域之间的相似度,进而预测银金矿床和铅锌矿床潜在的找矿区域。实验结果表明,推荐系统算法能够较好地挖掘与成矿有关的信息,快速抓取出与某类矿床(点)相似的潜在成矿区域。对于银金矿床,相似度较高的区域主要分布在已知矿点周围以及北东向断裂的两侧,少量分布于叠加断裂附近。对于铅锌矿床,中型铅锌矿床的结果显示出较高的区分度,高值区基本涵盖了所有已知的铅锌矿点,小型铅锌矿床的结果更加集中。除已知矿点外,还有几处高值区可作为重点的找矿靶区。     

Seismicity Characterization of Iran: A Multivariate Statistical Approach

This paper presents the results of two multivariate analysis techniques—principal component and cluster analysis—as they are applied to the seismicity characterization of Iran. The seismic data used in this study covers a period of 50 years, from the beginning of 1957 to the end of 2006. The values of eight seismic variables were calculated on a grid of equally spaced points at one geographic degree spacing in both latitude and longitude. The data matrix was analyzed using principal component and cluster analysis. Principal component analysis identified two significant components, introduced in this study as the Seismic Frequency Index (SFI) and the Seismic Severity Index (SSI), responsible for the data structure. The SFI and SSI explain 34.34 % and 32.33 % of the total variance of the data set, respectively, and allowed grouping of the selected variables according to their common features. The standardized data matrix was analyzed using Ward’s clustering method. The resulting seismicity pattern recognition maps of the region at three levels of similarity are presented. From these maps, differentiated seismic zones are outlined in detail and compared quantitatively. Comparison between the seismic zoning maps obtained in this analysis and the general tectonic map of the region indicates that the seismic zones are consistent with the tectonic zones of the region. This study presents the necessity and usefulness of multivariate analysis in evaluating and interpreting seismic data catalogues with the goal of obtaining more objective information about the seismicity pattern of regions.     

四川芦山余震序列空间格局分析

以芦山3级以上余震数据为基础,运用GIS等方法对余震空间格局进行了研究。结果表明：1.点格局的最邻近指数为0.72,偏离随机分布,暗示余震分布具有一定聚集性：芦山、宝兴、天全是余震分布的中心区域,占总余震的87%,高震级余震也多发于此;2.距离关联维分析表明,余震在2.5~10.5km、17~22km区间内关联程度显著;32~35.5km、36~40km区间也存在关联特征,该结果与地震烈度区长短半轴、地震破裂面长度较为吻合。研究探索了余震空间点格局,对分析、判断余震特征和灾害预防具有借鉴意义。