CT图象重建的算法优化和代码优化

卷积反投影是CT图象重建的最重要算法作为一种线性处理,其基本算法并不复杂,但由于CT的数据量庞大,使得图象重建的计算十分耗时.国外CT大都采用基于64位CPU的工作站并配以专门为CT建象设计的阵列处理板,这种昂贵的造价数十万元的计算机系统对一般医院用户来说是很大的经济负担.相反我们一直采用通用PC工作站,不仅降低了成本,而且计算机可以得到迅速的升级.这样,为满足医院临床诊断和治疗对建象速度的需要,我们就必须对该算法进行优化,优化的效果也成为CT软件能否适应市场需要,能否最终产品化的关键.本文总结了针对CT图象重建分别在算法层次和代码层次上所做的优化工作.第一,在算法实现的层次上,(1)在反投影算法中,进行内外循环交换,将最内层循环的计算量最大限度地减少,(2)利用反投影算法的对称性,只计算出部分图象数据并对称得到其它图象数据,(3)根据不同的视野范围自动调整反投影的计算量,(4)充分利用FFT的特点,提高实数线性卷积的效率.(5)数据的行列交换,用于提高CPU对数据的存取速度.第二,在代码编程的层次上,充分利用新一代微机CPU--Pentium III提供的新资源、新指令和相应的代码优化工具软件,重新编写算法关键部分的程序代码,以提高程序的实际执行效率.在东大阿尔派全身CT扫描机CT-C2000上的实际测试表明,通过上述算法优化和代码优化,CT图象重建软件的运行速度提高了8倍以上,己达到了医院实际使用的要求.     

基于Sentinel-3 OLCI影像的巢湖藻蓝素浓度年内动态遥感监测

藻蓝素(PC)是水体蓝藻的指示性色素,其浓度反映了蓝藻生物量,利用卫星遥感监测藻蓝素浓度年内动态对蓝藻水华的有效防控有着重要意义.根据不同季节的巢湖藻蓝素浓度实测数据与同期Sentinel-3 OLCI影像,构建机器学习回归反演模型,应用于巢湖2019年OLCI影像集上,对巢湖藻蓝素浓度的空间分布、年内变化进行遥感监测...     

安徽巢湖地区二叠系有机地球化学特征及其古环境意义

对中国东部巢湖地区二叠系的三套富含有机质“黑层”中的代表性样品，进行了生物标志物及有机岩石学等项分析，下二叠系下部栖霞组（样品代号Ｐｔ）含生物碎屑泥灰岩的ＴＯＣ为１．２４％－２．２７％，Ｔｍａｘ４５７－４９５℃可溶有机质含量１５０－４７０×１０＾－６，Ｒ＾００．９１％－１．３０％，∑Ｃ＾－２２／∑Ｃ＾＋２３〉３，有机组分主要是海相腐泥基质及沥青，下二叠系上部银屏组（样品代号Ｙ）黑色泥岩的ＴＯＣ为１     

大面积高丰度海相页岩气富集理论及地质评价技术进展与应用

海相页岩气富集特征及主控因素、地质评价及综合选区是四川盆地及周缘页岩气勘探开发研究的核心内容与突破的关键.基于勘探开发地质与地球物理多学科联合研究、现场调研、重点露头野外踏勘与取样分析、关键探井岩心观察与精细描述等方面的深入研究,阐述了大面积高丰度页岩气富集理论和地质评价技术内涵,及其在川南地区五峰–龙马溪组的最新进展...     

西藏札达盆地晚上新世—早更新世孢粉组合及其地质意义

札达盆地位于青藏高原西南隅的阿里地区,是在中新世晚期约9.6 Ma B.P.形成的一个NW—SE向断陷盆地。该盆地在上新世—早更新世发育一套完整的河湖-冲积扇相地层。在札达县香孜乡西北约1 km处精细实测了上上新统—下更新统香孜剖面。根据前人的古地磁及ESR年龄数据确定下更新统香孜组年龄为2.60~1.67 Ma B.P.。根据孢粉学研究把香孜剖面自下而上划分为3个孢粉组合带(8个孢粉组合),并据此将札达盆地2.75 Ma B.P.以来的气候变化划分为3个阶段:(1)孢粉组合带Ⅰ(孢粉组合1~2),植被为温暖偏湿的常绿与落叶针阔叶混交林,2.67 Ma以后气候逐渐向干旱转变,地层对比时代为晚上新世(2.75~2.60 Ma);(2)孢粉组合带Ⅱ(孢粉组合3~5),发育温凉偏湿的亚高山落叶针阔叶混交林,并在约2.38 Ma逐渐变为针叶林,气候趋向变冷,地层对比时代为早更新世(2.54~2.16 Ma);(3)孢粉组合带Ⅲ(孢粉组合6~8),发育寒冷干旱的高山针叶林,并存在高寒灌丛草甸草原,低海拔处零星分布落叶针阔叶混交林,指示较强的地势差异,地层对比时代为早更新世(2.13~1.86 Ma)。     

内蒙古雅布赖盆地红柳沟中侏罗统沉积相及沉积环境研究

野外考察发现,雅布赖盆地红柳沟发育一套较完整的中侏罗统扇三角洲沉积地层。其中沉积亚相有扇三角洲平原、扇三角洲前缘及前扇三角洲亚相;沉积微相包括辫状河道、天然堤、决口、沼泽、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、席状砂等沉积微相。从沉积构造特征分析可以看出,河道沉积发育于水动力条件较强的沉积环境,扇三角洲前缘河口坝沉积发育于强与弱水动力条件交替出现的沉积环境,而前扇三角洲则在比较稳定的水动力条件下沉积。对野外6个泥岩样品的微量元素化验结果用蜘蛛图解分析处理,得到样品所含微量元素V、Sr、Rb、B相对富集,而Zr、Cr、Ni相对亏损。通过对该地区样品w（Fe^2＋）/w（Fe^3＋）及气候指数计算表明,当时为弱氧化、半干旱的沉积环境。     

极限蓄水位下洞坪水库大沟湾滑坡稳定性预测

滑坡灾害具有很强的空间变异性和随机性,应作非线性动态系统考虑。利用传递系数法,反演出极限蓄水位时大沟湾滑坡在不同安全系数下临界状态的剪切强度参数关系,对试验得到的剪切强度参数进行分析,结合工程地质类比法,由统计方法得到滑带土剪切强度参数的分布规律,并生成随机剪切参数。假设Mohr-Coulomb准则在滑坡体自重应力范围内服从线性分布,由试验参数在? -? 坐标内的分布曲线,结合天然状况下滑坡体正应力范围得到c-? 包络多边形,由此考虑剪切参数相关性,筛选出有效的随机剪切参数。通过Monte Carlo模拟,统计有效样本与反演得到的不同安全系数条件下极限平衡c-? 关系曲线的位置分布关系,得到不同安全系数滑坡的破坏概率。对极限蓄水位条件洞坪水库大沟湾滑坡稳定状况进行预测,结果表明,滑坡届时处于极高风险状态,稳定性很差。结合蓄水过程中两次对滑坡体实地考察得到的滑坡体变形特征表明,研究结果吻合。     

模糊集理论与灰色系统理论在地震预报中的某些综合应用

我们把研究不确定信息的两种理论方法,即模糊集理论与灰色系统理论的方法综合应用于地震预报当中,在以下三方面取得了初步研究结果。1.地震预报的灰色模糊模型在灰色系统理论GM(1,1)模型的基础上,把模糊数学的表达方式和灰色灾变预测结合在一起,建立了地震预测的灰色模糊模型,为地震预报实用化提出了一种新的可能途径,并给出了初步应用实例。     

胶体TiO2颗粒对不同来源溶解性有机质光降解的影响:基于分子量差异分析

溶解性有机质(DOM)广泛存在于多种水环境介质,其光降解过程显著影响水体污染物的化学形态及生态风险.本文以典型陆源天然有机质(NOM)和藻源有机质(AlgOM)为研究对象,采用切向超过滤技术将初始DOM样品(Bulk,0.45μm)分为高分子量(HMW, 1 kDa～0.45μm)和低分子量(LMW,1 kDa)组分,研究胶体TiO2颗粒存在下不同分子量有机组分的光降解行为差异.表征结果表明,DOM样品的有机质均相对较多地分布在LMW组分中(55.3%～57.8%),但HMW的芳香性比LMW组分高;三维光谱结果表明AlgOM富含类蛋白和类腐殖物质,而NOM只含类腐殖物质;进一步分析发现类蛋白物质主要分布于HMW组分,类腐殖物质则主要分布于LMW组分.胶体颗粒的存在通过吸附作用抑制AlgOM中有机质及芳香性物质的光降解,而通过催化作用促进NOM中有机质及芳香性物质的光降解.胶体颗粒不改变不同分子量DOM中有机质的光降解效率顺序,均为HMWBulkLMW,说明HMW有机质更易光降解.但无胶体颗粒时AlgOM和NOM芳香物质的光降解效率为LMWBulkHMW,且胶体颗粒的存在改变不同分子量NOM芳香性物质的光降解顺序.另外,无胶体颗粒存在时陆源类腐殖物质比藻源类腐殖物质更易光降解,而胶体颗粒的存在均可促进藻源和陆源类腐殖质物质光降解;相比于HMW类腐殖质,LMW类腐殖物质具有较高的光敏性和优先降解特性.     

地震影响场的灰色系统分析及模糊划分

本文应用灰色系统理论,以震级、震源深度、震中烈度、极震区面积、等震线所围面积作为地震影响场场量因子,分别对地震影响场的六个子系统进行了关联分析,计算了各子系统因子之间的关联度,排出关联序。结果揭示出地震影响场这个灰色系统内部因素之间的相互关系。在地震影响场灰色系统分析的基础上,本文还应用模糊数学方法,完成了震级、震源深度、等震线所围面积对震中烈度的模糊识别,实现了地震影响场的模糊划分。