基于Lanczos-模型降阶算法的三维频率域可控源电磁快速正演

快速的电磁法正演模拟是反演的核心要素之一.本文针对陆地可控源电磁(CSEM)问题, 实现了三维多频的快速正演.首先基于电场的微分控制方程, 利用非结构化网格和伽辽金方法建立关于电场矢量的有限元线性方程组.为快速求解大规模复系数有限元线性方程组, 本文引入了基于有理Krylov子空间的单极点模型降阶算法.该方法只需求解实系数矩阵方程, 然后使用Lanczos算法快速构建有理Krylov正交基子空间, 达到系数矩阵维数降阶的目的, 从而加快正演求解速度.层状模型和低阻块体模型的计算模拟表明: 在精度满足条件的情况下, 同常规有限元方法相比, 加速比达到10~20多倍.对于百万未知数级、几十至上百个频率的三维可控源电磁正演问题, 在个人PC机上只需几分钟便可快速求解.

     

2009年6月3日商丘市强飑线过程分析

利用商丘新一代天气雷达（CINRAD／SB）观测资料,以及MICAPS资料和自动气象站观测资料,对2009年6月3日发生在商丘的一次以大风为主,并伴有降水、雷电发生的强飑线天气过程进行了分析。分析表明：地面辐合线是这次强对流和飑线天气过程的触发机制。高空冷涡后部冷空气南下,近地层为暖中心,形成了上冷下暖的位势不稳定层结;风力突增、气压涌升、气温骤降、湿度猛升等气象要素变化符合飑线特征。飑线最大回波强度达69dBz,最大负径向速度值达-37m／s,强回波区呈“厂”字形,位于回波区前沿,移动速度快,并具有径向风速辐合等特征。径向速度场上表现为高层负径向速度中心值的迅速减小和低层负径向速度中心值的快速增大。     

CEPA对上海经济的影响

CEPA是内地与香港经贸关系上的一个重要文件,对双方经济发展具有重大影响。CEPA将掀起香港的再次工业化,特别是高新技术产业将有较大的发展;CEPA也会加快香港现代服务业的扩散。本文着重在CEPA框架下,探讨上海经济所受的影响。从宏观角度,CEPA对上海经济发展的机遇大于挑战。从微观角度,文中分析了CEPA对上海的货物贸易和关税、制造业、以及现代服务业发展的影响。2004沪港贸易总额将达16700亿元,但关税损失仅3000万元,关税的损失微乎其微。香港的再次工业化会对上海的生物医药和微电子产业带来一定影响,但不会受到致命的冲击。香港的现代服务业外溢正是上海翘首以盼的,因为这可以振兴正处于低谷的上海服务业,也可为上海应对WTO构筑一个热身平台。因此上海应抢占CEPA先机,主动对接香港,促进现代化服务业大发展。     

1986—2019年黄河流域地表水体动态变化及其影响因素

黄河流域水资源严重短缺,对地表水面积（SWA）开展动态监测有助于明晰地表水资源时空变化规律及其驱动机制。本文基于Google Earth Engine云平台技术,综合利用混合指数规则集、线性斜率、多元线性回归和偏微分分解等方法,揭示了黄河流域SWA的年际变化及其空间分异规律,厘定了降雨、温度、植被叶面积指数、前一年SWA和水利水保措施与人类用水活动等其他因素对SWA的影响量和相对影响率。结果表明：① 地表水体总体识别精度为97%。1986—2019年全流域永久性SWA年际增长速率49.82 km²/a,其中主河道区贡献83.2%,且2001年为SWA变化由减小到增加的转折点;季节性SWA年际减小速率-79.2 km²/a,其中子流域区贡献61.8%。② 除红碱淖SWA呈显著持续减小外,其他主要天然湖泊SWA均较为稳定;6个主河道大型水库中,小浪底和龙羊峡水库SWA增加趋势最为显著;在86个子流域中,50个子流域SWA呈增加趋势,主要分布于流域中下游。③ 非气象要素对SWA的影响均大于气象要素影响作用。降雨对SWA的增加作用最小,温度上升造成中游地区SWA减小,但却导致源区SWA增加。植被叶面积指数增加导致主河道区和子流域区SWA变化斜率分别增加10.12 km²/a和7.26 km²/a。其他因素对子流域区SWA增加呈负作用,这表明子流域内剧烈用水活动对SWA的减小作用大于水利水保措施对SWA的增加作用,但是分布于主河道中的大型梯级水库调蓄功能可显著提升其对主河道区SWA的增加作用。     

基于非结构化网格的任意复杂2DRMT有限元模拟

射频大地电磁法(RMT)是以潜艇天线发射的射线源等作为场源的一种地球物理勘探方法,目前被广泛应用于近地表工程和环境地球物理勘探.RMT数据解释常采用基于静态假设的大地电磁法(MT)程序,往往会反演出不真实的浅层目标体.为解决这一长期困扰RMT资料解释的问题,本文实现了考虑位移电流的RMT有限元数值模拟.为了处理任意复杂模型,如起伏地形,非结构的三角形网格被用于离散RMT模型.首先通过算例对比,验证了程序的正确性和可靠性.通过Dike模型讨论了空气层厚度对RMT数值解的影响,结果表明当空气层厚度大于1/4波长即可满足精度要求.以山脊模型为例计算了位移电流对RMT响应的影响,表明位移电流的影响会随着山脊高程的增加而增大. 最后通过舒家店实际模型进一步验证了位移电流在RMT中的重要性.     

城市犯罪区位选择的数学模拟*

本文以犯罪期望效用和成功概率为空间变量,用数学动态规划方法建立模型模拟罪犯在城市内选择犯罪区位的一般规律。模拟结果显示:罪犯在其犯罪规划期间内依据每次犯罪的期望收益和成功的概率来优化选择犯罪区位。罪犯总是在其感觉成功概率最高但期望效用较低的地区实施第一次犯罪,而其规划期间内的最后一次犯罪则发生在期望效用最高但成功概率较低的地区。如果一个地区的犯罪期望效用和成功的概率均较高,罪犯将集中在这一地区作案。模型所揭示的犯罪行为规律为城市犯罪的空间防范提供了有益的启示,即制定犯罪防治措施应因地制宜,在较贫穷的居住区或少年犯罪区应采取区域巡逻一类的“覆盖式”的防范措施;在较富裕或职业罪犯出没的地区应采取较复杂、严密和先进的技术防范措施。     

数值产品在2003-06-22大暴雨预报中的释用

利用欧洲、T213和日本传真图等数值预报产品,结合暴雨天气形势概念模式和日本传真图夏季暴雨预报释用模式,诊断分析了2003年6月22日商丘市区域性大暴雨天气过程.     

有限元模拟中边界条件对计算结果的影响

本文从总电位法和异常电位法两个方面,分别就直流电法有限元中所采用的三类边界条件对计算结果的影响进行了分析,为采用合适的边界条件及选取最佳边界距离来提高正演精度提供了基础.结果表明,混合边界条件精度最高,可大大缩小求解区域而不影响计算精度,其次是Dirichlet边界条件精度较高,但测点越靠边界误差会越大,必须取足够大的边界区域,齐次边界条件的误差比较大,但如果采用非二极装置,通过电位差计算得到的视电阻率,由于无穷远边界对电位差的影响基本消除,视电阻率计算误差与混合边界条件下的接近,在反演中,为了节省计算时间,经常使用齐次边界条件进行有限元正演.     

论济南辉长岩体的产状

本文综合研究了济南辉长岩体地表露头、钻探、地面和航空磁测、重力等方面的地质资料,从区域地质条件到辉长岩体的平面形态,岩体的水平岩相、岩体与围岩侵入接触构造形态、岩体底面形态、形成时代、剥蚀深度、侵入深度等因素进行深入分析,认为济南辉长岩体是一个巨型岩镰。这项研究,对在该区寻找富铁矿,以及水文地质、工程地质、地震活动等方面有指导作用。