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.     

川滇地区电离层多参量异常监测系统的设计与实现

介绍了川滇地区电离层多参量异常监测系统的设计思路与功能实现,并将该系统应用于2019年6月17日四川长宁MS6.0地震的监测试验.结果表明:该系统实现了全球和中国区域垂直总电子含量VTEC、站点VTEC和F2层临界频率foF2异常变化的实时监测,有助于开展示范性地震电离层异常监测工作,其图形及数据结果可为地震-电离层异...     

俯冲带板内地震竖向加速度谱阻尼修正系数模型研究

基于日本K-NET和KiK-net台网的4695条俯冲带板内地震记录,采用最小二乘法对阻尼修正系数(DMF)的几何均值进行关于阻尼比和谱周期的回归拟合,分场地类别建立了考虑阻尼比和谱周期的竖向加速度谱DMF模型.为探究震源、路径和场地效应对该模型残差分布的影响,采用随机效应模型将残差分离得到各类残差及相应的残差标准差,...     

塔里木盆地多期改造-晚期定型复合构造与油气战略选区

受关键构造变革期制约,叠合盆地具有分期差异变形特征。从变形角度分析,塔里木盆地可以追溯出5期主要的构造改造作用,即加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支-燕山期和喜马拉雅期,并影响塔里木盆地的发展演化历史。通过对塔北、塔中和库车已知油气聚集区解剖表明:古生代多期改造形成的断裂、褶皱、隆升、剥蚀和岩溶作用,对台盆区巨型海相碳酸盐岩古岩溶油气藏的形成具有重要的控制作用;中、新生代多期改造过程,对前陆褶皱-冲断带大规模油气聚集成藏具有重要的控制作用;这些已知油气聚集区带都是在喜马拉雅晚期最终定型的,总体构成多期改造-晚期定型复合构造油气聚集模式。综合分析了塔里木新区分期差异构造变形特征,在此基础上,依据叠合盆地多期改造-晚期定型构造模式,对塔里木新区进行了区块评价和油气战略选区,认为巴楚隆起、麦盖提斜坡和西昆仑山前褶皱-冲断带是近期油气勘探突破的首选地区,塔东地区、塘古巴斯坳陷和阿瓦提断陷具有良好的油气勘探前景。     

岩心中的天然缝与诱导缝的识别与分析——以鄂尔多斯盆地延长组岩心裂缝为例

由于取心成本昂贵, 从岩心中获得天然缝、诱导缝和其他构造特征的准确信息显得尤为重要。岩心裂缝识别中的一项重要任务是判识天然缝和诱导缝。文中综合论述了天然缝和诱导缝的物理特征, 重点分析了天然缝形态及发育过程和诱导缝的多种成因模式, 并以鄂尔多斯盆地延长组岩心中裂缝为例进行分析。文中引用了国外对裂缝研究常用的专业术语, 指出裂缝面形态结构是追踪模式Ⅰ裂缝(节理)从扩展初始点到终止处的运动学的关键, 这在岩心裂缝和露头裂缝分析中是非常有用的。     

高松矿田芦塘坝矿段矿床控矿特征新认识——构造溶蚀控矿

通过对芦塘坝矿段锡多金属矿床地质特征的深入研究及实际资料的剖析,提出该矿床是由燕山晚期侵入于深部的花岗岩浆分异形成的岩浆期后含矿热液,经导矿断裂上升后,充填于构造溶蚀空间而形成。      

鲁北一次前倾槽引发的局地暴雨成因浅析

通过对常规气象资料、卫星云图和多普勒雷达资料的分析，指出当高空槽超前于地面冷锋，在高空槽附近不稳定能量积累的背景下，生成的后移动的中尺度系统，是造成鲁北2000年7月22日暴雨的原因。     

松花江、嫩江流域水资源形势分析

黑龙江省位于我国东北边疆地区,全省总面积 45.5万 km^2,属寒温带大陆季风区,年平均降水量 523.8mm,全省地表水资源量 655.83亿 m^3.人均占有水量 2074m^3,低于全国人均 2460m^3,居全国第 13位.亩均占有量 564m^3,低于全国亩均 1980m^3,居全国第 19位,可见水资源并不丰富.随着人口的增长,工农业不断发展,需水量逐年增加. 20世纪 80年代以来黑龙江气候变暖明显,蒸发量加大,连续干旱导致黑龙江水资源匮乏,松花江自 1998年以来连续 4、 5年枯水位,降到建国以来水位最低值,生活用水困难,航运中断,供需之间矛盾突出,水资源形势不容乐观.今后随着经济发展,工农业用水、河道内外用水与水资源之间矛盾会越来越突出.要求依法管好水、用好水,制定长运供需计划,提出水资源开发利用具体对策,以便供各级政府发展经济,规划蓝图作重要参考.文中水资源资料由文献和黑龙江省水文水资源勘测局提供.     

Nonlinearity and finite-time instability in a T21L3 quasigeostrophic model

In this paper, a nonlinear optimization method is used to explore the finite-time instability of the atmospheric circulation with a three-level quasigeostrophic model under the framework of the conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP). As a natural generalization of linear singular vector (SV), CNOP is defined as an initial perturbation that makes the cost function the maximum at a prescribed forecast time under certain physical constraint conditions. Special attentions are paid to the different structures and energy evolutions of the optimal perturbations.     

一次超级单体的多普勒雷达特征分析

运用长沙多普勒天气雷达的基本反射率因子(R)、径向速度(V)、垂直积分液态含水量(VIL)、垂直剖面等产品,分析了2008年4月8日发生在湘东地区的一次超级单体强对流天气过程。分析表明:这次过程是一次典型的超级单体过程,在反射率因子上出现了钩状回波、三体散射回波、弱回波、高悬垂回波,相应的径向速度图上出现了持久的中气旋,风暴顶表现为强烈的辐散,降雹前相应的液态垂直累积含水量有一个跃增,这些多普勒雷达特征均为超级单体风暴预警提供了有利的临近预报因子。