用数值模拟方法构组保角变换坐标网——(一种快速实现二维电法和重磁资料“曲化平”的方法)

在电法、重力和磁法勘探中,常常利用保角变换原理将二维地形不平条件下的观测值,转换为水平地面条件下的相应值。实现这种“曲化平”处理的关键是要找出合适的保角变换解析函数。本文讨论用数值模拟方法,快速获取这种变换函数的图解表示(坐标网格),从而为二维物探资料的“曲化平”处理提供一种有效手段。     

无穷域问题的弱形式求积元分析

岩土工程中经常会遇到无穷域问题,而采用无限单元可以实现对其有效地模拟。弱形式求积元法是一个有效的数值工具,它常通过提高积分阶次来提高计算精度。建立了无限弱形式求积单元并被应用于求解岩土工程中的无穷域问题,该单元基于坐标映射,将无穷域变换到标准域,在标准域上进行数值积分和数值微分,保留了传统弱形式求积元的积分点坐标和权系数。求解了瞬态渗流、固结和静力分析等数值算例,并与解析解或截断方法进行了对比。结果表明:基于坐标映射的无限弱形式求积单元使用简单,可以模拟各种类型的无穷域问题,仅需要将感兴趣的范围进行有限域划分并通过提高积分阶次来减小对极点位置的依赖,极大地节省了计算资源,提高了计算精度。     

基于边界点搜索的洞室外域映射函数求解法

弹性力学中,把地下洞室外域变换成单位圆外域的映射函数最普遍的形式是Laurent级数,因而求解级数表达式中的系数则成为求解地下洞室解析解问题的关键。而通过搜索边界映射点的方法,可以得出一种求解映射函数表达式系数的新解法。该法首先初始化一组近似的对应关系,通过这一初始映射关系所求解出来的映射函数,得出单位圆上点的相应的映射点及初始映射洞形,由这些相邻映射点之间的距离,根据等距离比的原则,求出对应的在实际地下洞室边界上的点坐标。再根据这一改进的对应关系,求解出第1次迭代的映射函数,如此循环下去,直到近似洞形与实际洞形足够地接近为止。运用该方法可以灵活控制Laurent级数的项数、迭代循环的次数以及映射洞形的精度。该法能快速求解出各种复杂单个单连通区域洞形的映射函数,尤其对目前工程中常见的复杂洞形,都能得出相当精确的映射函数     

义敦岛弧段铜矿床地面波谱的TM 析及其应用效果

义敦岛弧南段铜矿床地面反射波谱的ρ值与TM图象亮度存有显著的线性相关关系。在对典型铜矿床的野外波谱实测基础上,经与TM遥感数据进行相关分析,建立了典型铜矿地面波谱反射率与TM图象最佳波段数据的相关模型和矿床的波谱识别模型,将TM图象反演成与矿床地面波谱有关的地空相关图象,并据其进行了计算机图象的铜矿床波谱识别。其应用效果表明,铜矿床地面波谱的TM分析方法在义敦岛弧南段的成矿预测及靶区定位中有较理想的效果,是区内铜矿化信息提取值得借鉴的方法。     

浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法

对于受地表边界和地面荷载影响的浅埋隧道的围岩应力场,由于在数学处理上存在一定的困难,很难用解析解来进行分析,而通常采用边界元或有限元的数值方法来解答。为了求解浅埋隧道的应力场,采用边界配点来确定边界条件,同时用保角映射将一个含圆孔的半无限空间区域映射为圆环域,然后把这个区域内的解析函数展开成Laurent级数的形式,利用Muskhelishvili的复变函数理论和最小二乘法来确定解析函数的各项系数,从而求得浅埋隧道围岩压力的半数值、半解析解,最后通过算例给出了围岩应力的分布情况。计算结果表明,该方法计算精度高、计算量小,具有应用价值。     

人工神经网络在徐州岩溶地面塌陷评价中的应用

岩溶地面塌陷的影响因素很多,发展过程也复杂。在众多的对岩溶地面塌陷的评价方法中,神经网络具有自学习、自适应与高度非线性映射的特点,是一种非常有效的评价手段。在徐州岩溶石地面塌陷的评价中,成功地运用了人工神经网络技术,它具有的强大非线性映射能力,能够建立评价因子和评价对象之间的关系,正确选取评价因子,避免主观判断取值,从而得出可靠的预测模型和岩溶塌陷危险性分区图。     

多数据源图象点变换的快速可视化算法

多源图象数据由于基取值范围较大,如何快速进行点变换一直是专业图象系统的难点。通过引入重映射表、彩色查找表和二级查找表的概念,提出了一种多源图象点变换的快速 可视化算法。     

基于神经网络的井间地震数据外推及多尺度反演

多尺度地震资料联合反演将地面地震、井间地震和VSP等资料有机结合在一起,充分利用了不同地震资料的优点,达到了提高反演分辨率的目的。但受观测系统的限制,井间地震获得的只是一段二维剖面的信息,而地面地震是地下三维数据体的综合响应,因此无法对整个工区进行联合反演。针对这一问题,基于地层对地震波吸收的非线性系统理论,提出了利用神经网络建立地面地震数据和井间地震资料映射关系的方法。由于神经网络具有层状结构且输入、输出之间的映射关系是非线性的,从而建立地面地震数据与已有的井间地震数据之间的非线性理论模型,再将此映射关系应用到整个工区,得到高分辨率的井间地震。然后利用模型测试研究了该方法的可行性和鲁棒性。最后,将该方法应用到实际地震资料中,所得的多尺度反演结果分辨率明显提高,证明了该方法的可靠性及适应性。     

各向异性含水层不透水边界的确定实例研究

由于各个方向导水系数不同,从而使流线和等势线之间的关系不正常,所以确定不透水边界位置的直接的虚井映射理论不能应用于各向异性含水层。现在用一种简单方法能够确定各向异性含水层中不透水边界的位置,并用野外实例验证了这种方法。     

地物反射率与其图象密度对应关系的研究

遥感地质工作者,利用遥感图象中色调的差别,即通常所说的灰阶去区分和识别各种景物和地质体。人们的肉眼识别灰阶的能力只有十级左右。然而企图用10个级别的灰阶区别复杂的万物是十分困难的。在目视解译中能否参考地面波谱数据,即多大反射率数值在图象上对应     

几种规则磁性体磁场ΔT、ψ的空间分布及曲线坐标解释法

掌握磁场在整个空间上的分布特点,对地面磁测、井中磁测解正反演问题都是很重要的。如果我们把空间等值线看作一种曲线坐标,用它来解反问题,不仅方法简便、直观,同时一次可求得多个参数。此外,解释方法不受地形不平或钻孔弯曲的影响,也不要求实测曲线必须完整。并且可以判断所选用的曲线坐标是否合适,以保证得到正确的结果。     

遥感图象的典型变换方法及其在岩性识别中的应用

本文简要地介绍了遥感图象的典型变换方法的数学原理,提出了建立典型变换矩阵的两种方法:(1)从野外地物反射波谱数据的典型分析求出;(2)直接从遥感数字图象的亮度值数据求出。文中还讨论了地面反射波谱的典型分析结果与多光谱遥感图象亮度值典型分析结果之间的关系,论述了将地面波谱典型分析结果用于数字遥感图象处理的可行性。简述了在101图象处理系统上实现典型变换的步骤。最后给出两个用于岩性识别的实例。     

丰度法在钒钛磁铁矿资源总量预测中的应用

将丰度法作为矿产资源评价的标准方法,首先是O.塞伦克和A.L.克拉克在1978年提出来的。一般有两种作法:①大区域者利用各元素的丰度和储量相关关系进行预测。美国地质调查局局长V.E.麦凯尔维利用这种关系预测各种矿产可回收资源量和全美各种矿产资源总量;②小区域者利用富集系数。该系数为研究程度较高地区的矿床金属总量与背景金属     

对经典小变形固结理论固结系数的辨析

针对经典固结理论中固结系数的两种不同定义,探讨了其根源和潜在影响。对体元体积变化率的计算方法不同是导致产生两种小变形固结系数的主要原因。根据有限变形理论分析,Terzaghi(1943)和Terzaghi & Fröhlich (1936)提出的小变形固结系数分别具有拉格朗日坐标和欧拉坐标的背景,均不同于Terzaghi(1923)最早得到的形式。在Gibson大变形理论研究中涉及的小变形固结系数是按Terzaghi & Fröhlich定义的,在此前提下所得的大、小变形法结果差异的定量结果可能具有一定局限性。从应用角度看,两种固结系数之间的差别与荷载大小和土体的结构性等因素有关。     

一种特殊的实时图象处理—图环图象展开

作者在文中给出了一种将圆环域图象展开成矩形图象的方法，这种方法主要采用八分之一圆扫描方法，快速找出某个圆的所有象素，然后通过双线性插值或抽值将其变为展开图中对应的象素。     

生物地球化学遥感技术在金矿成矿预测中的应用研究——黑龙江省乌拉嘎地区为例

利用遥感ＴＭ图象信息中包含与金矿成矿有关的构造、蚀变及植被信息，经计算机遥感图象处理，综合其信息，提取金矿生物地球化学效应的植被异常信息，从而圈定金矿遥感异常区。在乌拉嘎地区进行成矿预测试验研究中，优选了六个遥感异常区，并对异常区进行了地面验证。论证表明在金矿勘查中，运用生物地球化学遥感技术进行成矿预测是一种快、准、省的技术方法     

生物地球化学遥感技术在金矿成矿预测中的应用研究——以黑龙江省乌拉…

利用遥感ＴＭ图象信息中包含与金矿成矿有关的构造、蚀变及植被信息，经计算机遥感图象处理，综合其信息，提取金矿生物地球化学效应的植被异常信息，从而圈定金矿遥感异常区。在乌拉嘎地区进行成矿预测试研究中，优选了六个遥感异常区，并对异常区进行了地面验证。论证表明在金矿勘查中，运用生物地球化学遥感技术进行成矿预测是一种快、准、省的技术方法。     

煤炭资源开发破坏和占用土地遥感监测研究

煤炭资源开发引发地面塌陷造成的土地破坏和矿山开发占用大量土地资源,已严重危及日益紧缺的土地资源和区域可持续发展。本文主要利用高分辨率遥感图象对煤炭资源开发过程中破坏和占用土地监测的方法和效果进行研究。     

饱和土中弹性波在双椭圆孔洞周围的散射

利用复变函数法和多极坐标法,研究了饱和土中弹性波在双椭圆孔洞周围的散射及动应力集中的问题。首先通过引入位移势函数,将二维稳态条件下Biot波动方程解耦成势函数所满足的3个Helmholtz方程, 根据分离变量方法即可得Helmholtz方程在柱坐标下势函数的通解。利用土骨架和孔隙水的边界条件,确定波函数展开式中的未知系数,进而得到位移、应力和孔压的表达式。给出了弹性波对2个椭圆形孔洞的动应力集中系数的数值结果,并讨论了波数和孔距变化对动应力集中系数和孔压集中系数的影响。     

一种可行的数字图象镶嵌方法

本文介绍了在I~2S101图象处理系统上实现的一种数字镶嵌处理方法。镶嵌中采用了“折线拼接”的技术和相应的计算方法,开发了有关数字镶嵌的新的应用软件.应用该方法获得的镶嵌图象,很好地消除了常规数字图象镶嵌中所常出现的明显接缝。这种高质量的图象可满足遥感信息应用和研究的需要。