基于TGIS的大学生校园时空模型的分析与应用——以华中师范大学为例

随着我国高校规模的不断扩大,高校的管理任务变得越来越艰巨。面对高校管理中管理目标多、信息量大,既有大量的语义信息,又有大量时空信息的特点,传统的信息管理技术已不能满足时空数据的管理及分析。本模型以515个样本数据库为基础,应用时间地理学的方法,借助TGIS对数据进行采集、存储、管理、分析并可视化表达地理实体随时间变化的信息,建立起大学生校园时空模型,旨在寻找大学生校园活动的时空特征以及心理特点,应用于高校管理,有望进一步提升高校校园管理水平。     

稠油油藏井间泥岩夹层对双水平井SAGD开发效果的影响

为定量描述稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采过程中注采井间夹层对双水平井泄油通道与开发效果的影响,针对新疆油田A区块,利用CMG数值模拟软件建立了表征SAGD注采井间夹层的数值模拟模型,对注采井间存在不同大小、间距及物性夹层情况下的SAGD蒸汽腔发育形态与开发效果进行对比,得到了稠油油藏夹层非均质影响SAGD开发的临界特征参数。矿场实际的非均质SAGD井组夹层展布特征、蒸汽腔发育特征及生产效果对比结果表明,得到的结论与矿场实践一致,因此可用于指导并实现经济、高效的稠油油藏双水平井SAGD开发。     

基于傅里叶级数的等高线网络渐进式传输模型

矢量地图渐进式传输的关键技术是建立连续的多尺度表达模型,并在服务器端将地图数据组织成线性结构。本文利用傅立叶级数对要素表达的多尺度特性,将傅立叶级数的参量引入到等高线要素的渐进式传输中：研究了地图尺度与曲线傅立叶展开项数的对应关系,并以此在服务器端建立了曲线多尺度表达的傅立叶描述子模型;客户端通过网络传输依次得到不同地图尺度的傅立叶描述子分量并进行曲线要素的重构,实现等高线要素渐进式的传输和表达。该模型的应用具有两大特点,其一,在网络传输的是由曲线要素提炼出来的特征向量而不是坐标数据,能起到了数据有效压缩的作用;其二,能够实现无极尺度的地图要素的表达。     

等高线河流数据集成中的匹配及一致性改正

等高线作为地势起伏与地形凹凸特征的表达,与河流水系表达有着密切的约束关系。在空间数据库集成与匹配中,由于来源不同这两种数据往往出现不一致,导致河流“爬坡”现象。本研究针对该问题提出一种等高线河流匹配及一致性改正方法,利用Delaunay三角网模型在等高线基础上通过弯曲分析提取地形特征,基于河流分布与谷地走势的相关性,建立河流与等高线间的匹配关系,进而识别两者间的一致性与否。在此基础上利用仿射变换等几何方法完成一致化操作,包括河流移位匹配等高线和等高线移位匹配河流。     

唐山近场地震动的半经验拟合

本文针对半经验方法存在的一个关键问题，即如何校正构成大震的各子震与小震波谱的差异，提出了解决办法．其中包括：用随机模拟某些震源模型参数的方式体现震源过程的不均匀性、地震动高频分量的随机性及模型参数选择的不确定性；考虑大震的高频饱和特性；扣除小震震源函数的中、低频特性对合成结果的影响；指出合成地面运动加速度时不用做方向性因子校正．利用这一方法得到的唐山主震（Ｍ_ｓ＝７．８）两个场址的地面运动加速度拟合结果与观测记录对照比较表明，本文方法合理，所得结果可靠．     

稠油油藏蒸汽驱中后期剩余油分布特征及提高采收率方式研究

针对中国浅层及中深层稠油油藏,利用数值模拟研究方法,研究了不同稠油油藏的蒸汽驱开发规律和蒸汽驱中后期的剩余油分布特征,明确了稠油油藏蒸汽驱中后期的提高采收率方式。研究结果表明:浅层稠油油藏与中深层稠油油藏蒸汽驱的开发规律基本一致。驱替阶段生产效果好、产量高且稳定、油汽比高、含水率低;蒸汽突破后的开发阶段也是蒸汽驱开发的重要阶段,但是该阶段油汽比明显低于驱替阶段,表明该阶段蒸汽热效率明显降低。不同稠油油藏的剩余油分布特征类似,均表现出明显的垂向动用差异特征,即油层上部动用程度高,剩余油饱和度低,油层下部动用程度低,剩余油饱和度高,下部油层是剩余油挖潜的主要对象。从下到上逐层上返开发和多介质辅助是提高蒸汽驱中后期采收率的有效方式。研究结果对同类油藏开发具有重要意义。     

设施POI分布热点分析的网络核密度估计方法

设施POI(point of interest)在城市地理空间中往往聚集分布,呈现热点特征。对该类POI分布热点的分析大多采用基于欧氏距离的空间密度估计,忽略了城市空间通达、连接是沿着街道路径的事实,从而很难准确、客观地反映城市功能的热点布局。本研究针对该缺陷,利用基于网络路径距离的核密度计算方法确定热点的区域密度,并提出了一种简单、高效的网络分析算法。该算法扩展二维栅格膨胀操作,以一维形态算子的连续扩展计算POI在网络单元上的密度值,通过评价试验表明,该算法比现有算法具有更好的性能和可扩展性。通过实际POI数据分析发现,考虑街道网络约束的热点范围可凸显设施功能沿交通网络布局的空间特征,为区域规划、导航以及地理信息查询等应用提供有价值的空间知识与信息服务。     

基于水平集理论的海岸线轮廓特征提取

在处理分析海岸水陆特征时,引入水平集理论对复杂边界纹理特征信息进行提取。首先,对海岸线边界提取的相关研究及水平集理论进行了分析总结;然后,结合区域边界信息及其区域光滑非参数密度估计,引入海岸边界区域特征分割算法,利用多种类型的影像对该算法进行了验证;最后,为了说明水平集算法(level set method,LSM)对提取海岸线特征信息的有效性,对LSM算法与梯度下降方法在海岸线特征提取上的效率差异进行了比较。结果表明:LSM对海岸特征复杂纹理和噪声等信息具有一定的鲁棒性,同时对于有效边缘信息具有较强的检测灵敏度,能够迅速、有效地对其边界信息进行特征提取。     

基于T-GIS方法的大学生时空变化规律研究

T-GIS作为GIS的一个新兴研究领域,用于采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化的信息。结合T-GIS和时间地理学基本理论,以华中师范大学为例,分析了学生时空活动的动态表现,利用学生出行日志的问卷调查数据,开发了基于ArcGIS的大学生行为链时空分布工具,揭示了典型时间断面大学生的空间分布特征,为高校管理人员对大学生行为活动实施管理以及掌握校园相关设施、场所的利用情况等提供依据。该方法同样适用于其他与时态相关的领域。     

自适应全局混合反演

地球物理学反演多是一个多参数、非线性、多极值、非连续函数的优化问题 .在模拟退火与单纯形、均匀设计中引入自适应的退火规则 ,形成自适应全局混合反演方法 .数值检验与模型计算表明 ,该方法具有搜索速度快、效率高的特点