使用最简几何基元构建3维空间数据模型

在对现实世界进行高度抽象化的表达过程中,许多学者和机构提出了多种空间数据模型（或称之为空间数据结构）。文章首先总结了现有模型所使用的基本几何要素,并对其利弊进行了讨论：然后总结了使用这些几何要素进行组合、扩展以构建更为复杂的空间实体的理论即空间数据建模理论,同时也对不同理论的通用性和局限性进行了讨论。笔者随后以4维空间为基础．从空间内嵌的角度去思考不同维度下的空间构成．得出了3维空间的最简基本要索,并通过对比相关文献对geometricprimitives的中文翻译将其命名为“几何基元”。在此基础上笔者探讨了3维几何基元构成空间实体的数学表达本质．沦述了依此几何基元构成的空间实体之间基本拓扑关系的表达方法。最后笔者设计了一套数据结构以系统构建空间数据模型,该模型有利于实现3维空间数据库．可为形成3维数据资产提供蘑础。本文的结论认为,该3维空间数据模型可以有效地解决体3维和表面3维的模型一致性问题,提供了结合“地学3维”和“3维数字城市”等不同应刚系统的途径：同时可将当前的2维地理信息系统自然地扩展到3维：另外还可以为3维空间分析和专门的3维渲染引擎提供理论支持。     

三维注浆模型试验系统研制及应用

为研究注浆扩散规律和加固机制,研制了三维注浆模型试验系统,该系统由承载试验台、伺服稳压供水单元、注浆单元、多元信息监测单元及图像采集单元组成。该系统主要功能包括不同岩体介质中参数灵活可调的多孔注浆、多序次注浆模拟试验及被注岩体内部物理场信息实时采集,其主要优势体现在：（1）试验腔设计为组合桶式结构,密封性强,拆卸方便,利于注浆加固体细部研究;（2）多腔气动联合控制水压加载方式可提供持续稳压的地下水环境;（3）多元信息并行实时监测系统可同时采集被注岩体内不同空间位置的总压力、孔隙水压力及位移等信息,实现注浆过程中物理参量时空变化规律的研究。利用该试验系统进行黏土介质单孔注浆和多孔分序次注浆模拟试验,获得注浆压力p变化特征及土体内部力学响应规律：p - t曲线呈多个波峰-波谷旋回,表征劈裂注浆为主的加固模式;注浆荷载作用下,总压力、孔隙水压力、有效应力与注浆压力基本同步变化,注浆结束点达到峰值,其后开始衰减并逐渐趋于稳定;与单孔注浆相比,多孔、多序次注浆可显著提高土体有效应力,黏土逐渐压缩固结,力学性质改善。试验表明,黏土介质以劈裂注浆为主,不同序次浆脉间接触关系复杂,可划分为剪切劈裂、原位顺层劈裂及入侵劈裂3种基本模式;采用多孔、小注浆速率试验方法,可减小围岩扰动,增大注浆量及土体压缩固结程度,提高注浆加固效果。研究成果对揭示黏土介质注浆机制具有一定的科学价值。     

互花米草入侵下福建漳江口红树林湿地土壤生态化学变化

采集了福建云霄漳江口米草入侵下红树林自然湿地保护区内红树林群落、米草群落、红树林-米草交互群落以及光滩的剖面土壤样品,分析了土壤的总养分库、有效养分库及微生物活性等指标.结果表明,不同植被群落下土壤理化性质均存在明显差异.土壤有机质、全氮、全磷、阳离子交换量和微生物生物量碳、氮在同一深度的含量变化为:红树林＞红树林-米草混作＞米草＞光滩;土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等酶活性指标也表现出相似的变化趋势.从深度变化而言,上述各项土壤质量指标均随剖面深度而降低.米草入侵后土壤的各项养分指标均有明显下降,湿地土壤生态化学性质发生了明显的退化.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性对滨海湿地土壤退化的反映最为强烈,可以作为指示性指标.     

卫星地面站雷电直击效应防护设计探讨

卫星地面站雷电防护工程通常采用接闪杆作为天线主体的雷电直击效应防护措施,接闪杆的高度不仅影响其保护范围,而且影响其截闪概率。通过计算年预计雷击次数对截闪概率进行量化分析,结果表明,截闪概率近似与接闪杆高度平方成正比,采用过高的接闪杆将增大地面站遭受雷击电磁脉冲损坏的风险。为优化接闪杆设计,定义了保护体积的概念,并利用折线法与滚球法分别计算了三维立体空间内的保护范围。结果表明:接闪杆的保护范围与高度呈现非线性相关,当接闪杆超过一定高度(折线法超过30m,滚球法超过0.8倍滚球半径)后,对保护范围的影响十分有限;当接闪杆高度低于0.4倍滚球半径时,滚球法保护范围较大,反之则折线法保护范围较大。对接闪杆接闪瞬间周边的磁场强度分析结果表明,无屏蔽环境下地面站电子系统与接闪杆的常规距离远小于两者的理论安全距离,实际工程中难以通过增大接闪杆与卫星地面站的间距消除雷击电磁脉冲危害。为降低这一风险,卫星地面站直击雷防护应优先采用天线自带接闪杆的方式,条件不具备时也应尽量避免采用单支高大接闪杆,可选取适当的计算方法,采用多支较低接闪杆共同防护的方案。     

赣南上围地区控矿断裂特征与铀成矿关系

位于江西省龙南县上围地区出露的燕山期花岗质复式岩体明显受北东向马屎山硅化断裂带和鹅形石英断裂夹持控制,是有利的产铀岩体,已探明291铀矿床和292矿点。岩体内断裂作用强烈,热液蚀变和铀矿化现象普遍。经地质调查,在岩体内识别出北东向断裂6条和北北东向断裂11条及若干北西—北西西向断裂。其中,北东向断裂主要包括岩体西部的硅化带和东部的石英断裂;北北东向断裂主要包括岩体东部的蚀变碎裂岩带和西部硅化破碎带;北西—北西西向断裂多被中基性岩脉充填,主要包括501～504号脉。北北东向断裂与铀成矿关系最密切,是容矿断裂。断裂的规模和产状控制了铀矿体的空间分布和展布形态,断裂性质控制了铀矿化类型,断裂变形程度控制铀矿化蚀变分带,断裂与中基性岩脉复合控制了富铀矿体的产出形态。     

基于FMI图像深度学习的砂砾岩体沉积微相识别方法———以东营凹陷北带Y920区块沙四上亚段为例

砂砾岩体属于近源快速堆积,扇体多期叠置,岩性多样、非均质性强,常规测井曲线受粗碎屑岩石组构、流体复杂性的影响,往往对沉积微相识别有难度。以东营凹陷北带Y920区沙四上亚段砂砾岩体为例,将岩心刻度FMI（全井眼微电阻率扫描成像测井）图像,总结各沉积微相的FMI图像特征;分析不同沉积微相与岩性、物性、含油性的关系;利用灰度共生矩阵图像处理手段提取不同沉积微相FMI图像的对比度、相关度、角二阶矩、同质性4种纹理参数,将4种纹理参数与取心段不同沉积微相FMI图像分别作为K最近邻分类算法（KNN）和卷积神经网络（CNN）的学习样本,训练机器学习和深度学习网络来开展沉积微相的分类和识别。研究结果表明：Y920区沙四上亚段砂砾岩体可细分为扇根主水道、扇中辫状水道、扇中辫状水道间和扇端泥4种微相类型。其中扇中辫状水道为最优势微相,FMI图像大多具有亮色、块状且砾径分布较均匀的特征,其岩石分选性、物性、含油性较好,是有利的储集层发育带。KNN分类算法和CNN网络模型都可对沉积微相进行判识,相较于传统KNN机器学习,CNN深度学习模型识别微相误差更小、鲁棒性更高。FMI图像特征提取及CNN方法应用深化了砂砾岩体沉积微相的内部结构认识,为沉积微相精细刻画与有效储层预测提供了依据。     

鄂尔多斯盆地长7段页岩生烃活化能分布及其对页岩原位转化的启发

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)中—低熟(R_o<1.0%)页岩面积占该段页岩总面积的90%左右,中—低熟页岩油/油页岩资源丰富,原位转化作为实现其工业开采的有效途径日益受到各方的关注。生烃转化率和活化能是影响页岩原位转化和开采潜力的关键因素,前人研究表明研究区长7段页岩生烃活化能分布特征存在较大的差别,但其分布规律及其控制因素尚不清楚,尤其是有机质丰度、成熟度等对页岩生烃特征和动力学过程的控制作用及其成因机制尚不明确,这必将制约研究区页岩原位转化条件和资源潜力的评价。本次研究选取了长7段成熟度相近、不同有机质丰度的5块页岩样品以及有机质丰度相近、不同成熟度的5块页岩样品,通过开放热模拟实验确定了样品的生烃动力学参数,讨论了有机质丰度和成熟度对长7段页岩动力学特征的影响。根据烃源岩生烃过程的时间-温度补偿原理,将实验室条件下获得的动力学参数外推至页岩原位转化条件下,分析了有机质丰度和成熟度对长7段页岩原位转化温度区间的影响。结果表明,在成熟度相近的情况下,受有机质中藻类体等腐泥组的富集程度影响,烃源岩的生烃活化能随有机质丰度的增大而增大;在有机质丰度相近...     

强震区新型高层钢货架抗震计算方法及结构方案分析

新型组装式钢货架采用货架与钢架相结合的形式,以此提高侧向承载能力和方便货物堆放。为了选择合理的结构形式,根据货架与钢架不同的结合方式,设计了4种方案,采用有限元软件SAP2000分析了在地震荷载作用下,柱轴力及主轴弯矩沿高度的变化,和柱顶位移及柱底轴力在方案内及方案间的变化,得出了振型分解反应谱法更适用于高层货架抗震计算和不设置钢架的结构方案更有利于抗震,更经济的结论。     

从中沟与王圪垱遗址看公元前三千纪前后洛阳盆地的生业经济

作为早期王权国家诞生的核心区域,洛阳盆地新石器时代晚期至青铜时代早期发生了剧烈的社会变革,对这一过程中该地区生业经济状况的研究主要集中于动植物考古方面,尚需其他证据予以全面评估。为此,本文对仰韶晚期的中沟遗址和龙山晚期至二里头早期的王圪垱遗址出土人骨开展了碳氮稳定同位素分析。研究发现,中沟(δ^13C=-7.5±1.4 ‰,δ^15N=8.5±0.8 ‰,n=28)与王圪垱遗址人群(δ^13C=-9.9±1.9 ‰,δ^15N=8.8±1.1 ‰,n=14)的δ^13C值略有差异,而δ^15N却比较接近。结合植物考古等相关研究结果,我们认为两遗址先民虽然均主要以粟、黍等C4类食物为食,但王圪垱先民食物中水稻的比例有所增加。这种状况可能与龙山晚期之后本地与南方稻作农业人群文化交流更加密切有关。本研究的另一发现是,中沟与王圪垱遗址中墓葬人群(δ^15N=8.9±0.6 ‰,n=17;δ^15N=9.2±1.0 ‰,n=9)的δ^15N值明显高于灰坑人群(δ^15N=7.8±0.7 ‰,n=11;δ^15N=7.9±0.7 ‰,n=5),即前者饮食中肉类比例高于后者。考虑到仰韶中期以来中原地区社会分层越演愈烈,肉食消费的多少一定程度上是人群分化的体现。     

知识学习型游戏引擎的设计与实现

提出一款基于J2EE和J2ME的网络手机游戏--《学习中国》.游戏的核心是知识学习引擎和游戏解释引擎.游戏引擎可以根据人脑的记忆规律,结合艾宾豪斯记忆曲线的规律,在适当的时间反复出题,帮助用户以科学的方式学习知识,而且不会感到枯燥.