苏锡常地区GIS与地下水开采及地面沉降模拟模型系统集成分析

以ＧＩＳ为主控模块,选择美国国防部开发的地下水运动模拟模型系统（ＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＭｏｄｅｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ简称ＧＭＳ）和美国Ｄ．Ｃ．Ｈｅｌｍ等人开发的地面沉降模拟模型系统（Ｃｏｍｐａｃ）,进行苏锡常地区ＧＩＳ与地下水运动模拟和地面沉降模拟模型系统集成分析和设计。从ＧＩＳ、ＧＭＳ和Ｃｏｍｐａｃ概念模型供需要求,分析说明集成系统的特点和设计思路,且对集成系统的多种数据兼容性、数据分析处理及集成计算、结果可视化和构件化修改功能进行阐述。     

地理信息系统中的常规网络分析功能及相关算法

网络是ＧＩＳ中一类独特的数据实体,网络分析是空间分析的一个重要方面,通用型ＧＩＳ平台软件提供的网络分析功能有路径分析,资源分配、连通分析,流分析,选址等。其中的诜我功能可以使用图论中的算法来实现。拓要介绍了实现这些功能的重要算法。     

黑龙江省西北部地区1：20万比例尺数字地质图空间数据库的建立

１：２０万数字地质图空间数据库的建立为应用ＧＩＳ技术对多源地学信息进行综合分析和解释奠定了基础。本文论述了应用ＡＲＣ／ＩＮＦＯ和ＭＡＰＧＩＳ等ＧＩＳ系统,各取所长地建立数字地质图空间数据的方法,总结了建库工作中的经验和应注意的一些问题,探讨了ＭＡＰＧＩＳ与ＡＲＣ／ＩＮＦＯ之间数据转换的方法,提出了本数据库在资料评价工作中的应用前景。     

地理信息系统标准图库的探讨─—以煤矿地质测量信息系统标准矿图库开发为例

地图是地理信息系统（ＧＩＳ）重要的数据源和成果表达方式之一，在ＧＩＳ应用系统中开发标准图库是非常必要的。本文以煤矿地质测量信息系统（ＣＭＧＩＳ）标准矿图库（ＳＣＭＭＢ）的开发为例，论述了建立ＧＩＳ标准图库的总体目标、具体内容、管理结构、表示规范及实现过程，获得了具有普遍意义的结论，对各类应用型ＧＩＳ标准图库的建立都有一定的示范或借鉴作用。     

GIS访问网络数据库中若干技术问题的探讨

分析了几种网络计算模式的特点,针对客户机／服务器模式设计了一个地理信息系统（ＧＩＳ）访问数据库的结构框架———客户端分为ＧＩＳ功能层和数据库请求层两层,服务器存放数据,并将此结构与ＥＳＲＩ公司的空间数据库引擎（ＳＤＥ）作了对比;通过比较几种数据库访问的程序实现方式,认为ＯＤＢＣＡＰＩ在开放性方面是良好的．最后给出的ＭＡＰＧＩＳ实例表明：采用上述设计思路的应用系统不但利用了原有ＭＡＰＧＩＳ的研究成果,实现了ＧＩＳ访问网络数据库的功能,而且还具有良好的开放性．     

1998年批准实施的国际地质对比计划(IGCP)项目介绍

国际地质对比计划（ＩＧＣＰ）是由国际地质科学联合会（ＩＵＧＳ）和联合国教科文组织（ＵＮＥＳＣＯ）联合资助的,目前ＩＧＣＰ在研项目共计４９个,１９９８年批准实施的项目有１０项。ＩＧＣＰ４０８项：深部与地表岩石和矿物研究———科拉超深钻孔（ＫＳＤＢ—３）...     

基于物理模型的成像算法评价与SASART成像算法

基于物理模型的图像重建算法评价方法，作者研究设计的ＳＡＳＡＲＴ算法，给出了算法ＳＶＤ，ＣＧ，ＬＳＱＲ，阻尼ＬＳＱＲ，ＳＩＲＴ，ＳＡＲＴ及ＳＡＳＡＲＴ的测试结果，测试数据表明：（１）线性成像方程系统的特性及解结构都对解精度有影响，解模型越粗糙，解的精度越低；（２）自激励联合迭代重重算法（ＳＡＳＡＲＴ）迭代稳定、抗噪音能力强，用于高噪数据反能获得合理的图像；（３）各种求解算法都具有平滑效应，同时也都会     

APN人类因素问题专题讨论会

ＡＰＮ人类因素问题专题讨论会ＡＰＮ／ＳＴＡＲＴ／ＳＡＳＣＯＭ／ＧＣＴＥ人类因素问题联合专题讨论会于１９９７年１月２０～２３日在印度新德里举行，来自亚太地区１７个国家的代表、以及来自ＩＡＩ、ＩＧＢＰ、ＨＤＰ、ＧＧＴＥ、ＳＴＡＲＴ国际秘书处及其本地区区域...     

地理信息系统中的热点问题综述

系统地总结和分析了地理信息系统中的一些热点问题,包括三维问题、时态问题、数据质量、数据交换与ＯＧＩＳ、工程学问题、ＷｅｂＧＩＳ、可视化与虚拟ＧＩＳ、面向对象ＧＩＳ、组件化ＧＩＳ以及数字地球等。     

GIS应用系统结构模式探讨

本文论述了ＧＩＳ应用系统结构模式的三个发展阶段,单机模式,Ｃ／Ｓ模式,Ｂ／Ｓ模式,指出了三种模式各自的优缺点及其实现的有关方法,同时,提出采用Ｃ／Ｓ和Ｂ／Ｓ有机集成的混合模式以提高ＧＩＳ的综合效益。     

广义共轭梯度算法

在地球物理反问题的求解过程中,共轭梯度(CG)法是一种经典的、很有价值的主要算法之一。本文在经典的共轭梯度标准基础上,将进一步发展,推导出了求解阻尼最小二乘(LS)解和最小绝对值偏差(LAD)意义下的迭代再加权最小平方(IRLS)解的标准算法形式,从而使得CG法的应用更具一般性。为了更好地理解GCG法的性能,文中还给出了两个例子,并将计算结果与公认的、好的求解病态问题的奇异值分解(SVD)算法的计算结果进行了比较,结果表明:GCG法亦具有很强的求解病态问题的能力,精度高,且运算速度快。此外,GCG法还具有两个显着的特点:①算法简单、编程灵活;②可以保持系数矩阵的稀疏特征。     

椭圆型缓坡方程的高效求解方法

将一种十分有效的线性方程组的求解方法BI-CGSTAB推广用于复数域,并首次采用该方法求解了椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组,模拟了比较复杂的缓坡地形上的波浪变形。数值结果表明,BI-CGSTAB技术能快速高效地求解椭圆型缓坡方程,且其结果和前人采用其他方法求解椭圆型缓坡方程的结果相当一致,而BI-CGSTAB方法的收敛速度比其他方法要快得多。     

稀疏反演求解基追踪降噪问题的地震谱分解方法

谱分解描述为一线性反演问题,由于该问题欠定性,需使用稀疏反演算法,然后将该问题转化为基追踪降噪问题(BPDN),引入谱投影梯度(SPGL1)稀疏反演算法提高反演谱分解(ISD)分辨率,并进一步研究其潜在优势。结果表明:基于基追踪降噪问题的反演谱分解方法 (ISD-BPDN)在烃类检测中有更高的时频分辨率,分层更准确,精细地指示了烃类的存在。     

Estimation of heavy rainfall during cyclonic storms from microwave observations using nonlinear approach over Indian Ocean

In this study, an effort has been made to study heavy rainfall events during cyclonic storms over Indian Ocean. This estimate is based on microwave observations from tropical rainfall measuring mission (TRMM) Microwave Imager (TMI). Regional scattering index (SI) developed for Indian region based on measurements at 19-, 21- and 85-GHz brightness temperature and polarization corrected temperature (PCT) at 85?GHz have been utilized in this study. These PCT and SI are collocated against Precipitation Radar (PR) onboard TRMM to establish a relationship between rainfall rate, PCT and SI. The retrieval technique using both linear and nonlinear regressions has been developed utilizing SI, PCT and the combination of SI and PCT. The results have been compared with the observations from PR. It was found that a nonlinear algorithm using combination of SI and PCT is more accurate than linear algorithm or nonlinear algorithm using either SI or PCT. Statistical comparison with PR exhibits the correlation coefficients (CC) of 0.68, 0.66 and 0.70, and root mean square error (RMSE) of 1.78, 1.96 and 1.68?mm/h from the observations of SI, PCT and combination of SI and PCT respectively using linear regressions. When nonlinear regression is used, the CC of 0.73, 0.71, 0.79 and RMSE of 1.64, 1.95, 1.54?mm/h are observed from the observations of SI, PCT and combination of SI and PCT, respectively. The error statistics for high rain events (above 10?mm/h) shows the CC of 0.58, 0.59, 0.60 and RMSE of 5.07, 5.47, 5.03?mm/h from the observations of SI, PCT and combination of SI and PCT, respectively, using linear regression, and on the other hand, use of nonlinear regression yields the CC of 0.66, 0.64, 0.71 and RMSE of 4.68, 5.78 and 4.02?mm/h from the observations of SI, PCT and combined SI and PCT, respectively.     

互补算法在一维非线性固结求解中的应用

以一维非线性固结为例,介绍了互补算法在固结问题求解中的应用。将地基土体的压缩特性曲线进行分段线性拟合并引入控制变量,得到土体孔隙比与有效应力间的统一关系式,并获得压缩曲线中的互补关系;详细推导了以孔隙比与有效应力为变量的一维非线性固结微分方程,通过对其进行差分求解,并结合压缩曲线中的互补条件,使得不同时刻的非线性固结问题转化为标准的线性互补问题。这样,非线性固结问题可通过在线性固结差分法中嵌入互补模型算法进行求解。该法的合理性通过与普通迭代算法进行对比获得证明。在此基础上,对一维固结问题线性与非线性解答的差异及影响非线性计算的因素进行了分析。计算中发现,互补模型算法在计算效率方面优于普通迭代法;线性计算程序中嵌入互补模型算法计算非线性固结在程序上容易实现;互补模型算法中通过对控制变量的求解,可判断地基土体所处的压缩状况     

蚁群算法在水库优化调度中的应用

提出了一种新的随机启发式搜索算法——蚁群算法。算法利用蚂蚁群体相互协作机制寻找水库优化问题的最优解。算法中引入状态转移规则、信息素更新规则和领域搜索以获取最优解,所有蚂蚁个体完成单次寻优后,按照信息素更新规则更新信息素。该过程不断迭代,直到满足迭代终止条件。文中实例计算表明,相对于动态规划,该算法计算速度快、收敛性好,提高了计算效率,较好的解决了传统的动态规划方法求解水库(群)优化调度问题存在"维数灾"问题。     

工程中渗流问题的边界元算法与分析

针对河堤、水坝、高速公路档水墙等存在多孔单元介质中的定常渗流问题,将渗流Laplace方程,通过数学变换转化为边界积分方程,进而离散为线性代数方程组。采用边界元编写FORTRAN程序。计算结果表明:该法与有限元法相比,占用CPU时间短,不需要网格化分,使繁杂问题简单化,同时很好地切近实际。      

多重网格准线性近似技术在三维航空电磁正演模拟中的应用

系数矩阵存储和线性方程组求解是限制三维电磁积分方程方法发展的主要因素。Zhdanov提出准线性（QL）近似技术,建立了复杂散射场与背景场的线性关系,有效地避免了积分方程中大型线性方程组的求解,但是该算法用于多源问题航空电磁正演模拟时精度不高。因此,本文提出一种基于多重网格准线性（MGQL）近似的算法,并利用系数矩阵的Toeplitz性质存储矩阵和快速傅里叶变换,实现了矩阵与向量的快速乘积、降低了计算复杂度,采用多重网格结合了积分方程方法和准线性近似解法的优点,在保证精度的条件下提高计算速度、减少存储量。针对不同类型网格的模拟实验表明,相比于传统积分方程方法,本文算法在保证计算精度的同时,可以将计算速度极大地提高（>10倍）。     

相遇蚁群算法在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用研究

边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定计算中的一个关键问题,其实质为安全系数最小的滑动路径搜索问题,采用效果良好的路径搜索算法--蚁群算法是目前研究的热点。为了克服传统蚁群算法效率低、效果差的缺点,基于蚂蚁正反向搜索相遇形成完整路径的原理,提出了一种相遇蚁群算法。将该算法用于边坡非圆弧滑动面搜索问题,提出了一种非圆弧临界滑动面搜索的新方法。通过2个边坡的算例计算及一个水库岸坡的工程应用,验证了新算法的有效性。计算结果表明,相遇蚁群算法无论是整个搜索范围还是从某一点起的搜索范围都要比一般蚁群算法大,所以相遇蚁群算法在搜索边坡临界滑动面时所得到解的多样性也要比一般蚁群算法好,因此,相遇蚁群算法的搜索范围能以较大的概率包含全局最优解,算法最终也能以较大概率搜索到全局最优解。最终,相遇蚁群算法可以在更大的范围内以更快的速度找到边坡的临界滑动面。     

A simple boundary equation technique for elastic stress analysis of underground cavities

Summary A boundary integral equation approach is illustrated which does not require the solution of singular integrals in order to compute the coefficients of the final system of linear equations. This characteristic allows the carrying out of all the necessary integrations by means of numerical techniques, leading to a rather simple and compact solution algorithm. In addition the approach permits the evaluation of a measure of the error affecting the numerical solution. The stability and the accuracy of the procedure, which is based on the minimization of the difference between known boundary tractions and corresponding numerically derived stresses, are discussed with reference to some rock engineering problems and it is shown that the approach is particularly suitable for stress analyses related to underground openings. To get some insight into the overall performance of the procedure, the results obtained in the analysis of a tunneling problem of practical interest are compared with those deriving from a standard Finite Element calculation.