基于两种插值算法的三维地质建模对比

三维地质建模过程中,插值算法对模型准确性具有显著影响。为评价不同插值算法对三维建模准确性的影响,本文选取反距离权重插值法和自然邻域插值法开展对比研究。通过理论分析和案例研究,从统计学原理、插值误差和可视化效果等三方面进行了对比分析。结果表明：反距离权重插值法在建模中精度较高,适应面更广。与自然邻域插值法相比,反距离权重插值法更加适用于地层缺失严重的层位,能够更好地保留地层缺失的特征;同时,反距离权重插值法能够更好地处理断层构造,对于地层的错断起伏情况表现效果更好;反距离权重插值法在沉积地层中误差更小,与实际情况更接近。     

冰湖溃决洪水的二维水动力学数值模拟

为分析冰湖溃决洪水过程,建立了一个二维非恒定流数值模型,可以定量的开展冰湖溃决洪水预测.数值模型的基本控制方程采用二维浅水水流方程,数值方法采用可以捕捉激波的WAF TVD二阶精度格式,并用非界面追踪的方法处理干湿边界.通过理想情况下一维解析解的验证和二维复杂地形情况的数值试验,证明数值模型具有较好的精度和可靠性,并且可以适应复杂地形.将数值模型应用于一个典型的冰湖溃决事件,定量地预估了该冰湖溃决洪水过程,结果表明:水流流速很高,床面剪切应力很大,可能诱发活跃的泥沙运动,形成泥石流灾害.     

Problem of the Application of Mathematical Methods in Geology

The most characteristic errors in the application of mathematical-statistic and modeling methods encountered periodically during the peer reviewing of geological scientific journals are analyzed, and recommendations for their elimination are given. Problems of the determination of relative errors in the simplified mathematical models are discussed. Necessity of calculating parameters of the background value and eliminating its influence on computation of the “useful signal” is shown. A graphic method for determining the minimum anomalous content is also proposed for discussion and testing. Characteristic errors and necessity for maintaining constraints of the application of correlation analysis are demonstrated.     

潜在蒸散发量估算方法在河南省的适用性分析

利用FAO56-PM法计算潜在蒸散发时气象资料往往不易满足。针对该问题,本文研究了辐射法、温度法和基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型。以FAO56-PM法计算值为标准,比较分析了Priestley-Taylor法、Hargreaves法、Mc Cloud法以及Makkink法在河南省五个典型地区(安阳、新乡、郑州、驻马店、信阳)的适用效果。并以新乡地区为例评价了校正参数后各估算方法和基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型的适用性。结果表明,Makkink法在五个典型地区估算的潜在蒸散发量误差较小,其余方法误差较大。校正参数后,各估算方法在新乡地区的估算结果均得到明显改进,具有较好的地区适用性。基于温度及辐射资料的RBF神经网络预测模型具有较高的预测精度,可应用于潜在蒸散发量的估算和预测。     

用数学水文地质方法对含水层透渗性进行分区

在同一种岩石中,由于受构造、地形、埋藏条件的影响,渗透性有较大的差异。如能正确划分含水层在不同地区的渗透性,不仅可以节省用数值法反求参数的机时,更主要的是能准确计算涌水量,并减少水文地质勘探工作量。     

大气降水中氧同位素分馏过程的数学模拟

本介绍的数学模型考虑了混和云中冰水共存时，冰面过包头和环境下动力同位素的分馏机制。在等压冷却过程中，当取云中含水量系数Ａ１／４，Ｂ＝１／５，冰面过饱和度Ｓｉ＝０．０５＋０．９６９ｅｘｐ（－０．０８ｔ）时，由模型推算出的理论曲线与中高纬度地区的回归线有很好的一致性。从而说明，改进的数学模型具有实用意义。该模型还为中低纬度地区存在的降水量效应提供了理论依据。     

基于数学形态学的位场数据边缘增强方法

位场数据边缘增强对于地质构造研究和矿床勘查具有重要意义。现有的边缘增强方法多数基于位场数据的导数构建,往往存在对噪声敏感的缺点,且处理结果中常有虚假边界的出现。本文基于数学形态学良好的形状分析和噪声压制性能,通过数学形态学基本算子的组合叠加,提出了一种新的位场数据边缘增强方法。该方法容易实现,且不需要计算位场数据的水平和垂向导数。板状体模型试验结果表明,该方法能有效地对重力异常和化极后的磁异常数据进行边缘增强。针对三维模型试验中正负异常同时存在的情况,相比以往几种方法,该方法输出的边缘更清晰且没有额外边缘的产生,并表现出更强的抗噪能力。最后将该方法和以往几种方法应用到老挝万象地区实际重力异常数据的处理中,结果显示该方法刻画出的边缘更加连续清晰;同时结合以往地质资料,推断了成矿的有利部位。     

基于随机游走过程的多点地质统计学建模方法

在分析国内外建模方法现状及其特点的基础上,提出了一种用于河流相储层模拟的新方法,即基于随机游走过程的多点地质统计学方法(RMPS).首先提出了7个方向迁移概率计算及4个方向河道源头搜索的随机游走过程的改进,实现了高曲率回旋河道和网状河等模拟以及各种类型河流相的主流线预测.其次在预测河道主流线的基础上,利用它对多点地质统...     

Probabilistic Methods Applied to Unsaturated Numerical Modeling

The numerical modeling of unsaturated soil processes is becoming more prevalent worldwide. Although numerical modeling is becoming increasingly accepted in geotechnical engineering practice, care must be exercised and improper modeling techniques and procedures must be avoided. Many issues such as nodal resolution and imperfect convergence can result in inaccurate solutions. Unfortunately, analyses of highly nonlinear unsaturated soil flow and slope stability models can significantly increase the modeling time required. As a result, there is a trend to reduce the number of model runs. Results are often presented to client as single model runs or simplistic sensitivity analysis. This paper presents methodologies for applying probabilistic methods to unsaturated soils seepage and slope stability analysis models. The focus is on the application of the alternative point estimate method to practical problems in such a way as to minimize the number of model runs. The demonstration of a successful application to a waste rock pile is presented.     

自然电位测井数值计算中的激励源分布

为实现自然电位测井的高效正演计算,以定量研究各种因素影响,针对自然电位的激励源-偶电层的分布进行了研究。通过对自然电位产生原因及偶电层对自然电位贡献的分析,认为只有泥岩井壁、侵入带中砂泥岩界面和侵入带与原状地层分界面处的偶电层对自然电位测井值有贡献,而研究砂岩层处的自然电位异常,则仅考虑由侵入带与原状地层界面处的偶电层即可。通过直流电场与静电场的类比,推出了偶极源的面电流密度表达式,并通过计算研究了均匀介质中侵入深度的影响。结果显示,自然电位曲线形状随侵入深度增加而变得平缓,异常幅度减小。     

富营养化机理及数学模拟研究进展

水体富营养化是目前面临的水环境问题之一，从富营养化的形成机理，富营养化的数学模拟，富荣养化的控制等3个方面，综述了对富营养化问题的研究现状。     

海相成熟干酪根生气潜力评价方法研究

高成熟阶段干酪根热解氢指数（HI）非常低,在热成熟度指标镜质组反射率Ro为2.0%以上的Ⅰ或Ⅱ型有机质,一般都在20 mg/gTOC以下,甚至接近0 mg/gTOC,因此,一般认为这种干酪根生烃能力极低。本文通过对不同成熟阶段的干酪根采用元素分析和热解模拟实验相结合的方法,发现HI指数很低的高过成熟阶段干酪根仍然具有一定的生气能力,生气潜力是HI指数的数倍,如HI指数为12 mg/gTOC的样品,H/C原子比为046,生气能力仍然为65 mg/gTOC,占总生烃能力的15%左右,说明成熟—过成熟有机质HI指数不适合衡量生气潜力。同时发现,干酪根生气能力与H/C原子比具有极好相关性,相关系数达到096,通过回归公式所获得有效生气干酪根H/C原子比下限为026。     

Popular Raster-Based Methods of Prospectivity Modeling and Their Relationships

Mathematical Geosciences - The majority of popular methods of prospectivity modeling refer to the raster mode of digital two-dimensional map images or three-dimensional geomodels, thus requiring a...     

两种测定树干液流方法的比较研究

流速率存在径向变化及两种方法的测定原理不同导致的.     

Catagenesis of Humic Coals Inferred from the X-Ray Phase Analysis and Mathematical Modeling

Dynamics of catagenetic changes in the structure of humic coals in the Earth's interior can quantitatively be described using X-ray indices of components (phases), redistribution of which is determined by a system of differential equations in geological time. The system describes changes in the main formation parameters of coal seams in the Earth's interior (subsidence depth, temperature, pressure, and catagenesis index), on the one hand, and kinetics of catagenetic transformation of organic matter (OM), on the other. Such model makes it possible to establish regular changes in the phase composition of humic coals at different stages of coal basin formation. Using Paleozoic (Middle Carboniferous) coals of the Donets Basin as an example, it is established that main changes in the OM structure took place during the maximal subsidence of coal seams at maximal temperatures ranging from 110–15°C (for slightly metamorphosed coals of the L and G ranks) to 28°C (for anthracites) and pressures ranging from 55–74 to 146 MPa, respectively. Major processes leading to the observed X-ray phase composition of coals during the maximal subsidence of sedimentary sequences lasted approximately 40 Ma regardless of the geological age of sediments (Middle Carboniferous or Permian coal seams of the Donets or Kuznetsk coal basins, respectively).     

重铬酸钾和高锰酸钾电位落差法测定砂岩型铀矿氧化还原电位的探讨

氧化还原电位是一个体系中所有物质混合氧化还原电位的数量指标,反映了整个体系氧化还原能力的相对强弱,而砂岩型铀矿的氧化还原电位控制着铀等变价元素的地球化学行为,对准确圈出铀富集层位具有重要意义。电位落差法借助于氧化剂溶液测定样品的氧化还原容量,电位差的大小能准确反映出砂岩型铀矿样品所含还原组分的还原能力。本文以重铬酸钾和高锰酸钾作为氧化剂,探讨了应用这两种氧化剂的电位落差法测定砂岩型铀矿氧化还原电位(ΔEh)的特点。系统研究了两种方法溶液介质浓度、氧化剂浓度、平衡电位时间、样品浸泡时间和样品与氧化剂溶液的固液比对ΔEh测定的影响。按照两种方法最优条件测定8个砂岩型铀矿样品,重铬酸钾法ΔEh值在15~118mV之间,相对标准偏差为2.50%~7.44%;高锰酸钾法ΔEh值在45~89mV之间,相对标准偏差为0.89%~1.42%,两种方法在测量8个砂岩型铀矿样品ΔEh的相对水平方面具有一致性,相关系数为0.9882。研究表明重铬酸钾电位落差法的ΔEh更分散跨度更大,能更直观地看出样品间还原能力的差别;高锰酸钾电位落差法的ΔEh稳定性更好。两种电位落差法测量砂岩型铀矿的ΔEh数值可用于其氧化还原分带的划分。     

钙华测年中不同方法的对比研究

通过^14C法、α-铀系法和等离子体质谱（ICPMS）-铀系法对四川黄龙张家沟钙华进行定年对比，以期达到寻找到钙华测年最佳方法的目的。结果表明：ICPMS测年法由于样品需要量极低，比较容易获取高纯度的碳酸盐样品，不但使年龄数据更接近钙华沉积的真实年代，而且还具有样品可反复测量、易于操作等优点，从而使该法成为钙华测年的最佳方法。     

ArcGIS中几种空间内插方法的比较

ArcGIS软件的GA(Geostatistical Analyst)分析扩展模块是一个功能强大、简单易用的数据分析与表面建模工具,应用领域广泛。这里首先简单地介绍了该模块中四类主要的空间内插方法,随后结合该模块的实际界面介绍了该方法的使用,并通过示例比较了几种空间内插方法的优缺点。GA分析扩展模块能用少量的采样数据点的测量值生成连续表面,预测表面的生成、预测表面的准确度和预测表面的误差估计对建模以及分析有重大的意义。