Study on Three-dimensional Visualization for Rock Structure

The visualization of rock structure is a very useful and important technique in many aspects in geological and geotechnical engineering such as investigating and evaluating the stability of a high rock slope. The conventional method used to visualize rock structure is limited to plotting the orientation of individual discontinuities by using the Schmidt stereographic net. The present paper shows a new technique to visualize the three-dimensional structure of rock masses. The fitting function for three-dimensional rock structure was established based on data gathered from field survey. Two fitting methods by which the discontinuous points gathered from a plane and discrete points from field survey were fitted respectively are suggested. The technique to visualize the three-dimensional structure of rock masses includes many aspects such as projection transformation, blanking and mutual cutting, are investigated. Based on the visualizing technique, the rock structure at the site of Xilupdu dam which is being built in Southwest of China was investigated.     

基于改进的BP神经网络构建区域精密对流层延迟模型

利用神经网络算法挖掘海量数据的规律已成为科技发展的一种趋势,本文针对卫星信号的天顶对流层延迟进行建模.对流层延迟是影响卫星定位精度的重要因素之一,建立精密区域对流层模型对高精度定位有着重要的意义.对区域测站对流层延迟数据的分析,考虑到实时建模中传统BP（Back Propagation）神经网络计算量大,易出现"过拟合"现象、不稳定等因素,通过改进的BP神经网络建立了区域精密对流层模型.详细介绍了新模型的建立过程,并与常用的对流层区域实时模型进行了对比.还讨论了建模测站数目对预报精度的影响.相比现有的其他对流层延迟模型,基于改进的BP神经网络构建的区域精密对流层延迟模型无论在拟合和预报方面都有较好的精度,且随着测站数目的增加模型精度趋于平稳.改进的模型参数较少,可以进行实时的区域精密对流层延迟改正;需要播发的信息量小,适用于连续运行参考站系统（Continuously Operating Reference Stations,CORS）的应用.研究表明：改进的BP神经网络模型能够更好的充分利用大规模历史数据描述卫星信号对流层延迟的空间分布情况,适用于实时大区域精密对流层建模.基于日本地区2005年近1000多个测站的NCAR（National Center Atmospheric Research）对流层数据进行区域对流层延迟建模,结果表明改进的BP神经网络模型在拟合和预报精度上都有较大提升,RMSE（Root Mean Square Error）分别为：7.83 mm和8.52 mm,而四参数模型拟合、预报RMSE分别18.03 mm和16.60 mm.     

波动方程模型和偏移的拟合解法

本文提出一个较差分法精确的波动方程的数值解法--拟合法,拟合法与差分法的区别在于方程的离散化方法.文章通过对差分离散化实现过程的分析指出差分离散化存在的不足,并进而给出了拟合离散化方法.与差分法比较,拟合法的算子系数具有方程整体统筹性,是在具体的采样间隔、步长条件下的最佳系数,因而能适应样点间隔、步长等条件的变化,精度较高.文中还给出了模型及实例.     

基于选权拟合法的电离层电子密度层析重构

附加约束的电离层层析算法是解决电离层电子密度反演中不适定问题的主要方法,为避免此类方法中约束权阵的选取不当对电子密度分布重构产生的不良影响,本文将选权拟合法应用到电离层层析成像技术中.该方法特别设计了依据电子密度空间分布特性构造参数权矩阵的方案.新方法有明确的物理意义,挖掘了隐含的信息量,为解决电离层电子密度反演中由于观测数据的不足等因素引起的不适定问题提供了一种新途径,可以得到符合客观实际的结果.数值模拟实验和实测数据的反演结果证实了该算法有效性、可靠性和优越性.     

具吸收边界条件的波动方程偏移的拟合分解方法

本文讨论了在波动方程偏移问题中构造吸收边界条件方程的原则,并提出了求解具有吸收边界条件的偏移问题的一种新方法——矩阵拟合分解方法。这一方法的特点在于所构造的差分方程的拟合分解格式可以通过三点褶积和正、反递归被快速求解。 通过合成记录和野外实际资料的偏移对这一方法进行了验证。理论分析和实际计算都表明,该方法可以有效地消除来自网格边界的人工反射,减少了因增加边道或其他方法所需要的辅助计算而带来的计算工作量,提高了计算效率,因而是一种有效方法。     

岩体结构面计算机三维扩展模型研究

结合水电站工程采集岩体结构数据的特点,详细介绍岩体中结构面在空间上的扩展与延拓方法,即试图利用有限的地质数据,建立结构面的拟合函数,从而实现三维地质模型可视化。     

波动方程三维吸收边界分解与拟合深度偏移方法

在偏移问题中引入吸收边界条件，既可以消除由人工边界激发的虚假反射，从而提高剖面质量。又可以减少计算工作量．本文讨论了三维吸收边界条件方程，提出了求解具有吸收边界条件的三维波动方程偏移定解问题的分解与拟合方法。理论分析与合成记录及野外实际地震资料处理结果表明，本文方法为一有效的三维吸收边界深度偏移方法。     

湾一井水位年动态变化研究

详细讨论了富裕湾一井的年动态变化趋势。结果表明湾一井各阶段的年动态变化可拟合为一线性方程，不同阶段水位上升速度改变可能与井头分流作用有关，中强地震前的漏斗形异常和人为因素引起的水位变化可通过水位恢复时上升速率不同而加以识别。     

曲线拟合法在地电场资料处理中的应用

地电场和电阻率同场地观测时，电阻率观测会干扰地电场的观测数据发生大幅度变化。本主要探讨通过曲线拟合的方法消除这种干扰及其它随机干扰，并给出了对实际观测数据处理的结果。     

乌鲁木齐市MODIS气溶胶光学厚度与空气质量指数相关性分析

利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD,Aerosol Optical Depth)产品与同期乌鲁木齐市空气质量指数进行相关性分析,得到二者的相关系数为0.664。对MODIS AOD产品进行垂直和湿度订正后,二者的相关性显著提高,相关系数从0.664提高到0.805。订正后按季节分类统计,春、夏、秋3季的相关系数分别为0.775、0.608和0.822,其中秋季的订正更为有效,可用性更高。这可能受到不同季节气溶胶来源、特征以及数据样本差异的影响。最后分别建立全年、春季、夏季和秋季的线性、对数、一元二次、乘幂和指数5种类型的拟合模型。考虑模型易于利用的因素,依据各拟合模型相关系数的大小得到全年以及各季节最优拟合模型,该模型函数可用来反演和监测乌鲁木齐市空气质量指数。