空间数据计算模式分析与应用

随着传感器和其他数据采集技术的不断进步以及对地观测网络的建设和启动,空间数据的高性能处理和分析成为摆在地学工作者面前的瓶颈。本文以此为出发点,按照不同地学领域(陆地、大气、海洋)的空间数据载体的形态的不同,将空间数据划分为反映固态基质信息的陆地空间数据,反映液态基质信息的陆地水文空间数据,反映液态基质信息的海洋流体空间数据和反映气态基质信息的大气流体空间数据四类,并对每类数据的最小单元问题进行了初步的分析。本文详细阐述了地学空间计算的涵义,并根据计算行为模式及计算的侧重点的不同,将地学计算过程分为深度计算过程与主动计算过程(即“数据→特征→知识”的一般计算过程),并就此进行了阐释。以基于特征的遥感信息提取和目标识别工作为例,对上述理论进行了说明和验证。最后对空间数据计算模式相关问题进行了总结,并对以后的研究做了展望。     

中国数字地震台网(CDSN)和IMS/PS台阵的监测定位能力评估

根据近震震级(ML)和远震震级(Ms)公式,估算了中国数字地震台网(CDSN)对近震和远震的定位能力,并把IMS／PS台阵(海拉尔台阵与兰州台阵)作为加强台站,与CDSN一并估算了其联合定位能力,此后,对两个定位能力结果做了比较。     

一种新型综合检测设备的研制

介绍了一种集误码测试仪、数字示波器、调制解调器测试、24位采集器测试4大功能于一体的综合性检测设备,其适用于有线传输、无线传输的各类数字地震台及台网使用。本文阐述了该仪器的工作原理、硬件结构和主要功能。     

长输管道抗震研究的新进展

本文主要从以下4个方面:地震对长输管道的危害、长输管道震害的研究方法、管道抗震分析和管道抗震的措施,介绍了近几年长输管道抗震方面的研究进展,指出了今后长输管道的研究方向。     

渤海湾盆地济阳坳陷潜山油藏分布规律及控制因素

济阳坳陷潜山油藏类型复杂,构造裂缝是油藏的主要储集空间。济阳坳陷潜山储层的分布主要受控于盆地的形成过程,构造运动是控制潜山分布的最主要的因素。潜山储层非均质性强,且不同潜山的储层性质存在较大差异。济阳坳陷潜山油藏的开发特征复杂,稳产阶段短、产能差异大、含水上升快。中生代及以前形成的古地貌早隆潜山是济阳坳陷最有利的潜山油藏勘探目标。      

低级序复杂断块构造应力场定量模型与油气分布

在对现河低级序帚状断块构造体系研究的基础上,建立了沙一、东营及现今3期构造应力场定量模型,研究了构造应力场特征及其与油气分布的关系。研究表明,不同地质时期应力强度不同,应力的方向和大小都有变化,认为应力值由老到新呈增大趋势。最大水平主应力在平面上自帚状构造的撒开端向收敛端逐渐变低,在剖面上随深度增加而增加,断裂带是应力低值区,也是油气富集区。提出应力转换带为应力低值区,也是低幅断鼻构造的有利分布区,还是开发中后期复杂断块油藏剩余油富集区。      

多桩段工程边坡3维建模方法研究

使用多桩段边坡的角点数据插值生成边坡场景的地形数据,运用OpenGL的自动化技术实现了多桩段边坡的3维建模。使用分块纹理映射的方法,克服了OpenGL渲染机对影像纹理大小的限制。应用低分辨率纹理映射和选择边坡增强纹理分辨率的映射的方法实现了场景的快速建立和漫游,解决了对多桩段边坡的大场景渲染效率与分析时需要的视觉效果的冲突问题。研究成果能够被用于实际工程中,为边坡的辅助设计提供了支持。     

陈国达的科学哲学思想与理论自主创新

对我国著名地质学家陈国达院士的科学哲学思想作了探讨,其主要内容有:历史动力法是复杂性哲学思想与地质科学思想相结合的产物;递进思想是辩证否定观在大地构造理论发展中的胜利;地洼学说的理论结构与发展纲领是与拉卡托斯科学哲学思想不谋而合的。研究陈国达科学哲学思想对指导科学研究无疑具有重大的理论意义和现实意义。     

基于红色通道注意力机制的水下图像增强

水下图像增强因其在海洋勘测和水下机器人中的重要意义而备受关注。在过去的几年中,已经提出了许多水下图像增强算法。已有的深度学习方法由于忽略水下图像的预处理过程和对红色通道信息的增强或者弱化了这个过程,导致增强结果并不显著,其往往只适应特定的场景,缺乏泛化能力。为此,基于卷积神经网络建立了一种全新的水下图像增强算法,为了充分利用特征图的通道信息,在相同维度的特征图之间采用不同尺寸的卷积核获取更多通道数目的特征。然后,基于红色通道构建了注意力机制,以加强对于图像中容易丢失信息的红色通道的特征提取。最后,在EUVP,UFO120数据集做了消融实验,证明了红色通道注意力机制的有效性。通过对对比实验的增强结果进行各项指标分析,证明增强结果有着更高的结构相似性和峰值信噪比,并且在无参考指标方面有着更高的颜色平衡、清晰度以及对比度,综合性能优于以往的方法。     

强人类活动驱动下珠江磨刀门河口径潮动力的季节性异变特征

人类活动对河口环境影响巨大,揭示在强人类活动驱动下河口径潮动力非线性相互作用的异变特征,有利于了解人类活动影响河口动力地貌的机制,对河口区水利工程建设及环境保护等具有重要指导意义。基于1960—2016年珠江磨刀门河口沿程潮位站(甘竹、竹银、灯笼山、三灶)的逐月高、低潮位数据及马口水文站的月均流量数据,统计分析了磨刀门河口在强人类活动驱动下月均水位、潮波振幅及其空间梯度(即月均水位坡度和潮波振幅衰减率)的季节性异变特征。结果表明,1990年和2000年为磨刀门河口径潮动力的异变年份, 1990年前为自然演变阶段, 2000年后为恢复调整阶段,1990—2000年为过渡阶段;高强度采砂导致的河床下切使磨刀门河口月均水位及月均水位坡度显著减小,夏季减小幅度最为明显,沿程平均分别减小0.53m和8.93×10~(-6);月均水位坡度减小导致潮波衰减效应减弱,进而使沿程潮波振幅增大,多年平均增大0.071m;磨刀门河口径潮动力相互作用具有明显的季节性差异,夏季月均水位坡度随流量增大在上游抬升明显,冬季月均水位坡度在上游显著减小,但在下游略有抬升;随着流量的增大潮波振幅的衰减作用增强,但当流量超过阈值20000m~3/s时,月均水位坡度引起的底床摩擦增大效应不足以抵消横截面积辐散效应,潮波衰减效应略有减弱。