基于广义回归神经网络的行星际/太阳风参数和地磁指数的紫外极光强度建模

极光卵极光强度的空间分布是太阳风-磁层-电离层能量耦合过程的重要表现,并且随着空间环境参数和地磁指数的变化而变化,是空间天气的重要指示器.建立合适的极光强度模型对亚暴的预测以及磁层动力学的研究具有重要意义.本文基于Polar卫星的紫外极光成像仪（Ultraviolet Imager,UVI）数据,采用两种不同的极光强度表征方法,即曲线拟合方法（从UVI图像数据中提取极光强度沿磁余纬方向上的曲线特征,Curve Feature along the Magnetic Co-latitude Direction of the Auroral Intensity,CFMCD_AI）和网格化方法（从UVI图像数据中提取极光强度的网格化特征,Gridding Feature of the Auroral Intensity,GF_AI）,来构造极区极光强度特征数据库.然后,利用该数据库,采用广义回归神经网络（Generalized Regression Neural Network,GRNN）构建了以行星际/太阳风参数（行星际磁场三分量、太阳风速度和密度）和地磁指数（AE指数）为输入参数的两种极光强度预测模型（GRNN_CFMCD_AI模型和GRNN_GF_AI模型）.利用图像质量评价指数结构相似度（structure similarity,SSIM）作为极光强度模型预测结果和对应的UVI图像的相似性评价标准（完全相似为1,不相似为0,一般认为SSIM大于0.5是具有较好的相似性）,对两种极光强度模型进行了性能评价.结果显示,GRNN_GF_AI模型预测结果对应的SSIM值范围为0.36~0.77,均值为0.54,性能优于GRNN_CFMCD_AI模型的.

     

论滑坡分类

在广泛查阅和总结国内外滑坡分类基础上 ,以滑坡监测预报与防治为目的 ,遵从滑坡活动各要素的地位与作用 ,根据分类体系的完备性需要 ,理清了已有各种滑坡分类的性质及其彼此间的关系 ,并对之进行了科学归纳、取舍和补充 ,建立了具有层次系统性的综合性滑坡分类体系。为建立滑坡监测预报地质模型体系奠定了基础 ,并有助于对滑坡活动的全面研究。     

基于“情景-应对”的矿井水灾事故应急决策机制

为解决矿井水灾事故应急快速反应、高效决策的现场需求,针对矿井水灾事故的不确定性、复杂性和紧迫性等特点,运用多案例分析法,解析了11起典型矿井水灾事故,提出了判别“情景”和事故“情景”两个关键概念,定义了集合{突水水源,突水通道,采掘方式,出水量,淹没范围,生存空间}为矿井水灾事故的情景,并运用AHP分析法计算了6个情景要素各自的权重。确立了“情景-应对”应用在矿井水灾应急决策领域的实现途径,详细阐述了构建情景库、案例库、对策库的方法以及“情景-应对”型矿井水灾应急决策方案的生成过程,并提出了以“黄金72小时” “8天8夜”为时间节点的多阶段矿井水灾事故应急决策机制,案例推演应用表明,该应急决策机制不仅规范了事故应急流程,而且实现了精准、快速、高效的目标。     

挑坎体型对下游雾化影响的试验研究

以解决挑流消能工在泄洪期间为提高消能率而加重下游雾化问题为目标,探究不同体型挑坎的下游雾化特性。通过水力学模型试验,对典型的非对称舌型坎、标准舌型坎、扭面贴坎和连续坎的下游水舌风分布、下游溅水雨强和不同液滴体积分布以及挑流水舌水力特性与冲刷特性进行了研究。研究表明:①各种工况下,非对称舌型坎、标准舌型坎、扭面贴坎的下游水舌风风速均大于连续坎。②对于非对称舌型坎,其溢洪道轴线左侧溅水强度大于右侧,其雨强左右两侧峰值差值最大为5.625 g/(m²·min);对于扭面贴坎,其溢洪道轴线右侧溅水强度更大,其雨强左右两侧峰值差值最大为45.125 g/(m²·min)。③随着距离水舌入水点长度增大,大粒径水滴数量和体积占比均剧烈下降;连续坎和舌型坎的挑宽均随着角度的增加而增加;冲坑深度随着角度的减小而增大。④在挑坎合适边墙侧设置扭面贴角能改善下游雾化危害,同时适当增加挑角可以减弱下游冲刷破坏。     

一种改进的基于原始投影数据的CT硬化校正方法

在X射线CT(Computed Tomography)技术中,X射线能谱的多色性将导致重建图像出现杯状伪迹,降低成像图像的质量。为提高重建图像的质量,本文研究了一种校正X射线多色性产生硬化现象的方法。针对噪声多集中在高频部分的特点,先将投影数据分成高低频段,然后基于射线硬化的物理属性,采用本文研究的硬化校正方法对低频部分作校正,再和高频部分进行相加,并采用实验系统对其验证。实验结果表明该方法能够有效地提高重建图像的质量。     

联合DInSAR与Offset-tracking技术监测高强度采区开采沉陷的方法

高强度煤炭开采产生巨大的地表形变,形变相位梯度过大导致干涉测量解缠错误,单一采用常规DInSAR及其衍生技术都无法获得地表沉陷主值。本文提出一种新的解决方案,即联合利用DInSAR与偏移量追踪技术（Offset-tracking）各自的技术优势,实现开采区大变形的准确提取,并基于GAUSS函数模型拟合恢复沉陷区剖面形态。基于2012年2月13日和2012年11月27日两景高分辨率SAR数据（RADARSAT-2,5 m精细波束模式（MF5））为数据源,以神东矿区布尔台矿、寸草塔一矿、二矿为研究区,采用常规DInSAR技术获得亚厘米级沉陷区边界,边界沉陷值处于-0.01~ -0.02 m;利用偏移量追踪方法获取米级地表沉陷中心主值,中心沉陷值集中在-1.0~ -4.0 m。将2种方法监测到沉陷信息分段融合,最后采用GAUSS函数模型重构矿区开采沉陷下沉特征曲线。结果表明,偏移量追踪方法可弥补DInSAR技术监测大量级形变信息的不足,联合技术可完整获取高强度采区的大形变沉陷。     

基于显式统计原理的地质灾害区域预警方法初步研究

区域预警是提高防灾减灾意识、有效减轻地质灾害造成损失的重要手段。地质灾害显式统计预警理论考虑了地质环境变化与降雨参数等多因素的耦合作用,克服了传统单一临界雨量判据方法的局限。笔者应用地质灾害显式统计预警的基本原理,以中国的东南区为例开展应用研究。选取岩土体类型、地形起伏等12个基础地质环境因素.通过确定性系数模型(CF)综合分析了地质灾害分布与地质环境基础因素的关系.选取地质灾害"潜势度"作为地质环境优劣的指标,并进行了定量计算。选取当日雨量和一个降雨过程的前期累计雨量作为降雨激发因素的指标.采用多元回归的统计分析方法,分析了地质环境因素、降雨激发因素的耦合作用与地质灾害发育情况之间的关系.建立了显式统计的地质灾害预警预报模型。以2006年5月18日台风"珍珠"登陆期间的实况预警情况对模型进行了应用校验。验证了显式统计预警原理及模型方法的可行性和实用性。     

西藏冈底斯甲马和南木矿床流体包裹体SR-XRF研究

对西藏冈底斯铜多金属成矿带中甲马和南木矿床的流体包裹体开展了系统的同步辐射X射线荧光(SR-XRF)微束原位无损分析,结果显示:甲马矿床流体包裹体中高Cr、Pb,低Ni、Fe,且存在高于地壳丰度的Pt、Ir含量异常;南木矿床流体包裹体中高Cr、Cu、Pb,低Ni、Fe、Zn,晚期有Au富集,Cu倾向于在高盐度流体中富集.甲马和南木两矿床成矿流体中元素的原始地幔标准化模式与两矿区的成矿斑岩大体类似,显示出两矿床与区内斑岩在物质来源上具有亲缘性,幔源和壳源物质共同参与了成矿.但Cr含量的差异也显示出,尽管成矿流体与斑岩岩浆可能都起源于深部,但二者在演化上是平行的.对于甲马矿床的成因,流体包裹体SR-XRF原位组成分析以及显微测温结果不支持喷流沉积成因观点.     

基于航模飞行器摄影数据的森林信息提取方法

航模飞行器摄影在很多领域有着越来越广泛的应用,本文利用航模飞行器获取遥感数据,利用PIX4D mapper,Arcgis等软件处理获取拼接影像并提取森林的冠幅信息。以所得影像为基础,通过对森林中树种冠幅-树高和胸径-树高之间关系的研究,利用常用D-H和D-K模型以及摄影测量立体像对的原理,对森林的冠幅、树高、胸径等森林参数信息进行提取,最终反演获得最佳的D-K模型为D=0.933+3.243K-0.57K^2,D-H模型为D=H+0.5610.709。