大椭圆航线设计的空间矢量方法

针对传统大圆航线设计采用的球体模型和现代导航设备采用的椭球体模型不统一引起航行误差的问题,研究了基于空间矢量的大椭圆航线设计方法。通过采用空间矢量代数方法直接求解大椭圆顶点,并提出依据长轴矢量和短轴矢量的大椭圆描述方法,应用两个基本矢量推导大椭圆航线方位和航程计算公式,进而研究了大椭圆航线设计算法,重点提出了基于Newton-Raphson(N-R)的等距离航线设计算法。对比算例表明,大圆航线与大椭圆航线设计结果差异明显,大椭圆航线设计算法与航行阶段采用的地球模型一致,可消除大圆航线设计引起的误差,提高航海计算精度。     

基于遥感的中国陕北地区近20年耕地变化及其对农田生产力影响的定量评估

本文以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,对比其前后两个10年的耕地资源空间分布格局,并进一步分析耕地变化对农田生产力的影响。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译并结合实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10年耕地变化时空监测数据集。进而运用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10年小幅增长,后10年明显减少。耕地增加的主要原因是为满足当地人口的粮食需求以及弥补城市建设对耕地的占用,大面积草地和未利用地被开垦。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20年来陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划具有重要意义。     

惯导系统横向坐标法导航性能研究

针对惯导系统横向坐标法,推导了惯导横向坐标系下的系统误差方程,通过求解静基座下的系统误差方程,研究了系统初始误差和惯性测量元件误差对基于横向坐标法的惯导系统的影响,在此基础上完成了系统误差仿真,并与地理经纬坐标解算方法进行比较。理论分析及仿真结果表明:横向速度误差、水平姿态误差为周期震荡型误差,位置误差和航向误差为随时间增长的积累型误差;横向坐标系法可以有效解决惯导地理经纬坐标解算方法的计算奇异和系统误差过大的问题。     

渤海西南部海域变质岩潜山优质储层发育规律及成因机理

渤海西南部海域新太古界变质岩潜山为油气勘探开发的主要目标层,明确其优质储层发育规律及成因机理可为后续勘探开发提供重要的理论依据。利用钻井、测井、岩芯及薄片等资料,结合区域构造应力场研究及野外地质露头观察,开展了该套变质岩潜山风化带优质储层发育规律及其成因机理研究。结果表明：平面上,古褶皱核部、走滑区、古地貌高部位及断层附近优质储层更加发育,其形成受构造与风化淋滤作用的共同控制;纵向上,风化带下部裂缝开度更大,渗透率更高,风化带上部孔隙度更高,其形成主要受风化淋滤与压实作用的共同控制。优质裂缝发育方向为近EW向（方位范围45°～135°）,其形成主要受喜山期“再活化”的控制。优质储层发育模式可总结为“鱼背”模式,其形成经历了印支期和燕山期的挤压成缝、风化淋滤对裂缝的充填、喜山期的拉张“再活化”及沉积埋藏过程的再压实。     

多层含水层系统水文地质参数计算

为求取含水层水文地质参数,常用的试验方法是抽水试验。在进行抽水试验时,经常有越流现象,计算时一般采用越流模型计算。越流模型假定非抽水含水层的水位恒定不变,但在实际抽水过程中,抽水含水层和非抽水含水层间通过越流相互影响、相互作用。如果只考虑抽水含水层的水位变化而不考虑非抽水含水层的水位变化,会导致计算的水文地质参数不准确。实际工作中,有时会在非抽水含水层中布置一口观测井来观测抽水含水层抽水时对非抽水含水层的影响。如果采用多层含水层系统模型的方法,即可利用各含水层观测井中的数据计算出每个含水层和相关弱透水层的水文地质参数,提高参数计算精度、节省资金和工作量。     

不同装配节点轻型钢管再生混凝土框架抗震性能试验研究

为研究不同梁柱连接节点构造以及了解内填再生混凝土、梁柱截面尺寸对轻型钢管再生框架抗震性能的影响,本文提出了4种新型装配式节点构造,进行了6个框架试件的低周反复荷载试验,分析了各试件的破坏形态、承载能力、滞回性能、延性、强度及刚度退化、耗能能力等。结果表明:节点构造对框架抗震性能影响较大,本文提出的加强型节点构造可显著提高钢管再生混凝土框架的承载力、刚度及耗能能力;内填再生混凝土可以显著提高轻钢框架的抗震性能,耗能能力提高635.7%;适当增大梁柱截面尺寸有利于提高结构的承载力、刚度及延性。     

利用双重投影改进横墨卡托投影极区应用方法

针对球体横墨卡托投影与基于地球椭球体的导航设备结合使用存在误差以及传统椭球横墨卡托投影依据经差分带不适用于极区的问题,在分析双重投影可用于极区存在计算奇异和计算溢出问题的基础上,研究了一种基于双重投影的横墨卡托投影极区应用改进方法。首先利用函数等效变换和经线长度比计算公式推导出椭球投影到球体上的坐标变换、球体半径和长度比计算公式,然后利用分段函数的方法研究了球体横墨卡托投影计算公式,综合两个阶段给出了完整的坐标变换公式和长度比计算公式,最后推导了子午线收敛角计算公式。理论分析和算例仿真表明,该改进方法能够解决极区投影计算奇异和计算溢出问题,近极点地区长度变形较小,且与导航设备采用的地球模型一致,可消除由于地球模型不同引起的误差,提高航海绘算精度。     

潮汐环境影响下水文地质参数计算研究

潮汐影响环境下进行抽水试验时,地下水位曲线呈与海潮相似的周期性波动,给水文地质参数的计算造成较大的偏差。以长江下游某地抽水试验为例,对观测井数据进行分析,采用近似曲线拟合法,利用周期函数公式对观测水位进行校正,采用校正后的观测数据计算水文地质参数。结果显示:校正前后所获得的水文地质参数有较明显差异,同降水施工阶段所获取的参数对比,校正后获得的参数更接近含水层真实值。