地理图斑智能计算及模式挖掘方法研究

在大数据时代,高分辨率对地观测技术实现了对地球表层地理现象和地理过程最为真实、量化、全面覆盖又快速更新的数据化记录,可为地理空间认知研究的新发展奠定时空信息聚合与挖掘计算的基准。地理图斑是影像空间映射到地理空间中对于地理实体的抽象化表达,是构建地理场景和承载地理空间各类信息进而开展模式挖掘的最小单元。本文以地理图斑为基本对象,通过分析其中视觉模拟、符号推测等几类机器学习的协同计算机制,从空间、时间与属性等维度构建了集“分区分层感知”、“时空协同反演”、“多粒度决策”三者于一体的地理图斑智能计算模型,并以在贵州息烽县、广西江州区开展的农业种植结构制图与规划决策为应用案例,探索了地理图斑分布、生长以及功能3种模式的挖掘方法,并进一步设计了动态视角下开展图斑动力模式挖掘的研究思路。     

西藏纳如松多银铅矿S、Pb同位素组成:对成矿物质来源的指示

纳如松多银铅矿是西藏陆陆碰撞主碰撞时期形成的特殊的隐爆角砾岩型富银富铅矿床。对该银铅矿的主要金属硫化物和矿区的斑岩进行了S、Pb同位素组成的分析和示踪讨论,结果显示矿床的金属硫化物和斑岩(细斑和粗斑)具有一致的铅同位素组成,以富集放射性成因铅为特征,表明成矿物质中的铅主要来源于矿区斑岩。方铅矿的δ34S为2.5‰～4.7‰,与之成对的闪锌矿δ34S为4.5‰～5.5‰,皆大于相对应的方铅矿,表明成矿期的S同位素基本达到了平衡。矿石硫化物硫同位素与粗斑斑岩硫同位素组成更为接近,结合Pb同位素的特征,认为银铅矿的成矿与粗斑斑岩的关系更为密切。     

浅基础地基荷载-变形特性的分析研究

在土体主应力方向的旋转过程中,主应力方向与塑性主应变增量方向之间存在着非共轴现象,非共轴现象对应力-应变关系具有显著的影响。通过有限元二次开发,将角点结构非共轴理论应用到有限元程序ABAQUS中;对密砂单剪试验进行数值模拟,研究了非共轴现象及其对应力-应变关系的影响;采用离心模型试验方法,对圆形浅基础作用下饱和密砂地基荷载-变形特性进行试验研究;对离心模型试验进行数值模拟,将试验结果与数值计算结果进行对比,对非共轴模型的计算结果的合理性进行验证。研究结果表明:非共轴现象对浅基础地基荷载-变形特性具有显著的影响;当选取合理的非共轴塑性模量时,非共轴模型的计算结果与离心模型试验结果比较接近。     

融合罗德里格矩阵和整体最小二乘的双目机器人手眼标定算法

针对传统双目式机器人手眼标定方法中未知量多、计算复杂的特点,研究并提出了一种基于罗德里格矩阵和整体最小二乘相融合的改进算法。其中罗德里格矩阵实现了对未知量的降维;整体最小二乘顾及了系数矩阵的误差。通过大量数据分析表明,改进后的手眼标定算法较传统方法在稳定性和精度上均有大幅提高,满足了机器人视觉系统在工业检测和制造领域中的高精度需求。     

三轴冲击荷载作用下淤泥力学响应研究

利用SPAX-2000（改进型）静动真三轴系统,针对淤泥类超软土进行静动力排水固结试验,研究包括较高频率在内的各冲击荷载频率（1、8、16 Hz）与不同围压（200、250、300 kPa）作用下淤泥的力学响应;此外,结合三轴剪切试验研究不同固结条件对淤泥不排水强度的影响。试验结果表明：（1）在相同冲击频率作用下,试样抗剪强度随着围压增大而提高;围压增大,使得球应力增大,体应变随着增大,有效地促进试样排水固结。（2）相同围压作用下,存在着一个冲击荷载频率阈值,当冲击频率低于这一阈值时,随着冲击荷载频率的提高,轴向应变量逐渐变小,反之逐渐变大。（3）冲击瞬间,体应变为负值,表现为体胀,这与原位试验夯击瞬间的孔隙水压力变化曲线一致,从而验证了高含水率淤泥在冲击作用下的孔压负增长现象。     

南海中西部地貌单元划分及其特征和成因分析

南海中西部处于南海北部和南部的过渡带,夹持于印支地块和南海海底扩张中心之间,其特殊的地貌对于研究整个南海地质地貌有重要意义。本文基于广州海洋地质调查局在南海中西部海洋地质调查项目获取的水深、底质调查及地震剖面数据,结合该海域以往研究成果,提取了有关地貌的信息,编制了南海中西部地貌图。把研究区划分出陆架、陆坡和深海盆地三个二级地貌单元,以及水下岸坡、水下浅滩、海岭、峡谷、麻坑、阶地、盆地、海台、海山、深海扇、深海平原等众多次级地貌单元。文章详细描述了该海域各地貌单元的特征,提出了断层、火山、构造隆起和浊流等地质作用是本区地貌形成的主要因素。     

基于相对质心震中的地震破裂方向性测定方法研究:以2008年云南盈江MS6.0地震为例

地震破裂方向性参数包含了断层几何形态、破裂长度等信息,对于地震灾害评估、孕震机理研究具有重要意义.但是基于点源近似的震源矩中心张量机制解(CMT)或断层面解(fault plane solution)只能给出两个节面,无法确定破裂断层面.本文提出一种基于质心与起始震中的差异确定发震断层的方法,该方法利用P波到时来测定主震与参考地震间相对起始震中,同时利用波形反演震源机制过程中的主震时移与参考地震时移之差测定相对质心震中,在假定单侧破裂的情形下,根据时移之差随方位角的变化推断破裂断层面.本文使用该方法研究了2008年云南盈江M_S6.0走滑型地震,发现其破裂方向与其他方法结果一致.由于该方法基于相对起始震中和质心震中,可有效削弱速度结构模型不准确以及地震绝对位置误差带来的影响,应可适用于其他类似类型6级左右地震的破裂方向性研究,但仍需进一步工作对其进行验证.     

南海4种珊瑚附生可培养真菌多样性分析

本研究利用从南海采集的4种珊瑚分离附生真菌,并通过菌株的分类鉴定及系统发育分析获得珊瑚附生可培养真菌的多样性信息.选用酵母麦芽糖琼脂培养基(YM)、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、马丁氏培养基(Martin)、察氏琼脂培养基(CDA)和孟加拉红培养基(RBM)等5种培养基,采用平板涂布法培养分离附生真菌,基于ITS-rRNA基因序列对真菌菌株进行鉴定和系统发育分析.从4种珊瑚上共分离获得10个属的120株真菌,分别是:青霉属(Penicillum)56株、曲霉属(Aspergillus)25株、枝顶孢属(Acremonium)2株、枝孢属(Cladosporium)5株、毕赤酵母属(Meyerozyma)14株、隔孢伏革属(Peniophora)2株、拟茎点霉属(Phomopsis)1株、裂褶菌属(Schizophyllum)1株、梗孢酵母属(Sterigmatomyces)13株、篮状菌属(Talaromyces)1株.通过对不同珊瑚品种分离获得的附生真菌的比较,发现小叶鹿角珊瑚(Acropora microphthalma)和花鹿角珊瑚(Acropora floride)上分离到的菌株多样性最高,包含6属10种.进一步的分析发现不同珊瑚样品上真菌种类分布有较大差异,隔孢伏革属和裂褶菌属真菌均分离自小叶鹿角珊瑚,梗孢酵母属和篮状菌属均分离自角孔珊瑚(Goniopora sp.),扁脑珊瑚(Platygyra sp.)上则分离到拟茎点霉属.同时还发现不同培养基分离真菌的能力不同,YM培养基分离的菌株最多,CDA培养基分离真菌的多样性最多.以上的研究结果表明,南海珊瑚上存在大量且丰富的真菌资源,可以为后续生物活性物质的开发利用提供良好的菌种资源.     

近期长江口-杭州湾邻近海域沉积物粒径的时空变化及其影响因素

为了研究长江口-杭州湾外近海沉积物粒径的现状和近期变化,于2008年4月在该区域用箱式取样器取得了33个表层样,用震动活塞采样器取得7个柱状样;在室内用激光粒度仪对沉积物样品进行了粒度分析并与历史时期的研究成果进行对比。结果表明,1）表层沉积物总体上呈东粗（砂）西细（泥）的特点,粒径总体上的空间格局与历史时期相似;但砂-泥区界线在研究区北部（长江口和杭州湾外）有向西迁移（蚀退）迹象（西移10~30 km）,而在南部（舟山群岛以南）则出现明显向东迁移（淤进）现象（最大超过50 km）。2）当前的表层沉积物形成一条南北连续的泥质带（粒径向南逐渐变细）,反映过去存在于舟山群岛以东的最细组分（“黏土”）带不连续现象在表层现已趋于消失。3）表层沉积物粒径趋势分析揭示长江入海泥沙的运移方向主要是向南-东南。4）泥质区柱状沉积物具有粉砂和黏土为主但在垂向上（反映在时间上）有粗细多变的特点（侵蚀区表层沉积物有粗化迹象）。研究认为,长江口-杭州湾邻近海域现代沉积物对流域和沿海重大人类活动有较敏感的响应。     

汉源二蛮山高速滑坡启程阶段孔隙水压力效应分析

高速滑坡在启程滑动时锁固端突然剪断,剪应力释放导致滑带附近孔隙水压力突然增大,从而大大降低了有效应力,使滑坡具有很高的初始速度。以二蛮山滑坡为例,采取现场调查、室内试验与理论研究相结合的方法展开工作,分析了滑带土粒子破碎程度对孔隙水压力的影响,给出了滑坡启动时产生高孔隙水压力的条件; 在理论研究的基础上,通过实地勘察,验证了二蛮山滑坡具备产生高孔隙水压力的条件。运用土力学和材料力学理论,导出了高速滑坡启程阶段孔隙水压力表达式,计算了二蛮山滑坡启程阶段的孔隙水压力,进一步研究了滑坡启程阶段的孔隙水压力效应。