异步地理信息网络处理服务方法研究

随着海量分布式地理空间数据的持续增长和地理空间处理服务复杂程度的不断增加,异步地理空间信息服务已经成为当前地理空间信息领域的研究热点。开放地理信息联盟(Open GIS Consortium,OGC)针对地理空间信息服务互操作制定的一系列标准规范大多建立在同步协议之上,适用于较为简单的非实时计算环境,难以满足复杂、动态的异步信息处理需求。本文提出了一种异步网络处理服务实现方法,以网络处理服务(Web processing service,WPS)和网络通知服务(Web notification service,WNS)为核心,扩展了标准的网络处理服务请求,从而支持异步调用。     

利用四元数改进大旋转角坐标变换模型

大旋转角坐标变换模型的迭代解法依赖于初值的确定。用四元数构造旋转矩阵,建立了三维坐标变换的牛顿迭代公式,并提出了一种初值构造算法。利用实测数据和模拟数据对该算法进行了验证,并与其他算法进行比较。结果表明,该初值构造算法使得基于四元数的大旋转角坐标变换模型更加稳健。     

基于空间相似性的面实体匹配算法研究

在分析Goyal提出的经典方向相似性计算模型的局限和不足的基础上,对方向相似性的计算模型从以下3个方面进行了改进:首先,拓展了方向关系矩阵模型的使用范围,使其能够表达和计算有面群参与的方向关系;其次,从人们对方向差异认知的角度出发,对由单元素方向关系矩阵表达的各基本方向之间的方向距离的定义进行了改进;最后,提出利用最小元素法对多元素方向关系矩阵之间方向距离进行计算,计算原理和方法更为简单。实验证明,该改进模型计算的方向相似性值与人们对方向差异的认知相一致,而且计算方法简单,具有更广泛的适用性。     

基于规则的中文地址要素解析方法

在线地理编码服务是非专业用户最常用的非空间数据空间化的手段。然而,大量在线地理编码服务的出现增加了用户选择的困难,因此通过对主流的在线地理编码服务质量进行评价,为公众的日常应用提供选择上的指导,并有助于在线地理编码服务商发现服务存在的缺陷,进一步完善服务。基于国内主流的4种在线地理编码服务——百度、高德、搜狗和腾讯,采用与衣食住行相关的4类地址作为检验数据,分别从地址匹配率、地理编码服务位置精度和一致性三个方面,对4种服务进行质量评价,得到以下结论：造成4种服务质量差异的主要原因是其参考库的质量差异;高德地图有最高的地址匹配率和最差的位置精度;腾讯地图整体表现较为优异,具有较高的数据质量和较完备的地址数据。     

AUV地形匹配导航快速收敛滤波

地形匹配定位（terrain aided position,TAP）的似然函数反映了AUV（autonomous underwater vehicle）的位置在空间中的分布概率,由于地形的强非线性、随机性以及测量误差的非高斯分布使得似然函数也表现出非高斯分布的特点。TAP的误差与局部地形特征和地形测量误差密切相关,由于现有的方法未考虑局部地形特征,仅考虑了测量误差的统计置信区间,使得TAP置信区间的估计结果明显偏小。为解决TAP置信区间的估计问题,建立了TAP定位点的跳变模型。设TAP定位点X^p可以向搜索区间内任一点跳变,且向某一点的跳变概率与该点的似然函数值正相关,X^p向某一点跳变的置信度小于α时,认为x^α不会向该点跳变,该点设为置信区间的边界点。另外,设地形匹配定位点的置信区间内匹配残差平方和函数为二次曲面,而X^p视为该曲面的待估计参数,则可以通过曲面参数的置信区间估计方法获得1-α置信度下的置信区间。新方法得到的置信区间范围大于现有的估计方法,试验结果表明,测量波束较少时,置信区间估计会出现异常,增加测量波束可以提高潮差和测量误差的估计精度,从而提高置信区间的估计精度,但测量误差非高斯分布条件下的补偿方法仍然需要进一步研究。     

日本海天然气水合物气源成因及主控因素探讨

为了探讨日本海天然气水合物的气源成因及其控制因素, 收集和整理了日本海西南郁陵盆地和日本海东缘上越盆地及邻近的相关资料。结果显示,上越盆地及邻近海域甲烷羽状流、麻坑、自生碳酸盐岩及地震剖面上“气烟囱”和BSR等发育,块状水合物出露海底为热解成因;郁陵盆地羽状流不太发育,而自生碳酸盐岩和地震剖面上的“气烟囱”较发育,钻孔发现的水合物主要为生物成因。结合日本海构造演化特征综合分析认为,日本海东缘热解成因水合物的主控因素是近S—N向和近E—W向交互断裂作用以及NE—SW向的晚期构造挤压;日本海西南海域生物成因为主兼热解成因水合物的主控因素是NEE—SWW向的晚期构造挤压;而日本海西北海域构造定型早且缺少晚期构造挤压,因此,推测其水合物气源应该主要为生物成因,热成因的可能性很小。     

南海北部湾盆地迈陈凹陷中南部古近系储层特征与控制因素——以区域探井Y井为例

北部湾盆地迈陈凹陷中南部Y井井壁取心分析、岩屑样品的薄片鉴定结果及地球物理测井综合评价表明,其钻遇的不同层位层段的储层类型主要以含泥质较高的砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩为主,少量砾岩,多属于近—中物源快速沉积充填、储集物性偏差的储集层类型,且成岩程度偏低(处在早成岩A或B期或中成岩A期),总体上属于岩性较细、泥质含量偏高、孔渗参数偏低的中孔中渗和低孔低渗及低孔特低渗型砂岩储层类型。其中,钻遇的渐新统涠洲组砂岩储层总体上偏细且泥质含量较高,砂岩有效孔隙度和渗透率偏低,属于储集物性较差储层;始新统流沙港组二段砂岩属于差—较好储层,储层孔隙类型以粒间孔为主,其次为粒间溶孔,还发育有少量或微量长石溶孔和粒内溶孔,具有一定的孔渗性;古新统长流组砂岩孔隙类型以粒间孔、粒间溶孔为主,发育少量长石溶孔及粒内溶孔,储层致密储集物性偏差。总之,本区储层发育主要受控于碎屑物物源供给远近与沉积相及成岩作用,但总体上储层成岩程度较低,加之溶蚀作用及胶结作用普遍,故严重影响了储层储集物性。     

下扬子烃源岩新层位——中下奥陶统

中下奥陶统通常主要作为储层看待,然而皖南地区的下奥陶统宁国组主要为一套富含笔石的灰黑色—黑色薄层硅质、碳质泥岩,属广海陆棚相至深海盆地相沉积;而中奥陶统胡乐组主要为一套同样富含笔石的深灰色薄层粉砂质泥岩和中厚层硅质泥岩,属深海陆棚相至盆地相沉积。二者分布范围相当,但宁国组厚度明显大于胡乐组。下奥陶统宁国组6个样品的岩石热解数据显示,恢复后的TOC均值为1.24%。根据上升流的识别标准,宁国组和胡乐组的岩性和岩相特征以及宁国组地球化学测试结果,推测皖南地区中下奥陶统可能是一套受上升流影响的中—好烃源岩。鉴于南黄海是下扬子的主体,建议加强南黄海中下奥陶统烃源岩的研究。     

基于非分裂CFS-PML边界条件的频散介质GPR时域有限元模拟

通过数值模拟研究探地雷达（GPR）高频电磁波在频散介质中的传播规律,对提高实测资料的解释精度具有重要意义.复频移完全匹配层边界条件（CFS-PML）以其优越的吸收特性被广泛用于一阶电磁波动方程的GPR时域有限差分数值模拟中,其实现过程大都涉及电磁场的卷积计算,辅助变量较多,降低计算效率.为此,本文从复拉伸坐标系下的Debye频散介质电磁波动方程出发,通过合理构造辅助微分方程,推导了二阶Debye频散介质电磁波动方程的非分裂CFS-PML边界条件实现公式,避免了电磁波场的分裂和卷积计算.在此基础上,利用Galerkin法和Newmark-β差分法推导了基于非分裂CFS-PML边界条件的GPR有限元方程及其时域差分离散格式.两个GPR模型的模拟结果表明：本文提出的基于辅助微分方程的非分裂CFS-PML边界条件实现方法可有效地吸收大角度入射的低频虚假反射波,提高模拟精度;相比于非频散介质,高频电磁波在频散介质中传播衰减更强、子波持续时间增大、分辨率和传播速度降低、直达波和反射波的主频更小,分析结果有助于提高实测GPR资料的解译精度.

     

准噶尔盆地滴南凸起-阜北斜坡区原油地球化学特征及来源

滴南凸起-阜北斜坡区位于准噶尔盆地中央隆起带东段,其周缘地区有多个生烃凹陷,发育四套烃源岩,具复杂的油源关系。为厘清该区中上侏罗统油源关系,利用多项地化指标进行油源对比,结果表明:A类原油具轻碳同位素,植烷优势明显,高伽马蜡烷指数,表现出了湖相母质输入的特点,与二叠系泥岩具良好亲缘关系;B类原油具重碳同位素,姥鲛烷优势,几乎不含伽马蜡烷等特征,反映了原油母质形成于强氧化的沉积环境,与侏罗系泥岩同源;C类原油各项指标介于以上两类原油之间,是二叠系与侏罗系烃源岩的混源。