航空重力地形改正技术研究及应用

采用近、中区质量柱与远区质量线地改模型相结合的方法研究了最大地改半径及不同网格间距高程数据对地形改正效果的影响.研究中采用不同的高程数据间距和合理地改半径配对进行计算,选择最佳的网格间距,以提高地形改正效率和整体精度.在满足地改精度的前提下研究区160 km外的地形质量对测点的重力影响可以忽略不计.研究结果为今后同类型航空重力测量地形改正提供方法及参量选取参考.     

平面二维流场中质点运动的可视化

对平面二维流场中质点运动的可视化进行了研究,提出了一种适用于三角形非结构化网格系统中质点运动轨迹的跟踪算法,利用数值计算方法的稳定性限制条件对质点位置的搜索算法进行了优化,极大地降低了算法的时间复杂度,提高了计算效率,采用Shepard插值法求解质点的速度,四阶龙格库塔方法积分质点的运动轨迹,选用Visual Fortran语言实现了质点运动的动态显示,将本文方法与平面二维潮流模型相结合,用于渤海潮流场中质点运动规律的研究,初步得出了渤海中质点运动和水效换的一些规律。     

紧致的Hilbert曲线Gray码索引算法

Hilbert曲线具有良好的聚簇性,使其成为设计全球立体网格多维数据索引的重要工具。但当数据集在不同维度上的分布密度存在较大差异时,常规Hilbert曲线索引会出现大量的冗余。对此,本文基于Gray码推导分析了Hilbert曲线索引的构造特点,进而设计实现了紧致Hilbert曲线索引算法,在保持Hilbert曲线良好聚簇性的同时,避免了数据维度分布差异带来的索引冗余问题。试验结果表明,相比常规Hilbert索引,紧致Hilbert曲线索引计算复杂度相当,在实例数据测试中编码耗时减少约40%,索引存储空间减少约46%,排序速度约为Hilbert排序的4.3倍。     

曲线坐标系下的完全匹配层吸收边界条件

在地震波数值模拟中,需要采用吸收边界条件以吸收人为边界反射。本文针对曲线坐标系下的二阶弹性波方程提出了一种完全匹配层(PML)吸收边界条件。与直角坐标系下的PML吸收边界条件类似,曲线坐标系下的PML吸收边界条件是一种在频率域中给出的人工边界条件,由相应的复坐标变换得到。在变换到时间域后,完全匹配层中将出现复杂的卷积运算。为了避免这些卷积运算,引入了4个中间变量。为了简化自由边界条件,采用正交贴体网格对起伏地表模型进行网格剖分。数值算例表明,该方法可以有效消除人为边界反射。     

高压涌水及高含硫化氢页岩气井绳索取心钻进技术

页岩气调查井荥地1井设计井深1600 m,钻探施工过程中发现多个高应力涌水破碎带,最大涌水量达135 m3/h,井口压力达2.5 MPa;并且地层水中溶解有硫化氢,从涌水中挥发出来的硫化氢气体最大含量达100 ppm;水温较高,在1300 m处涌水温度达到50 ℃;这些问题给施工带来了极大的困难,并增加了安全风险。针对以上问题,介绍了钻井过程中所采取的注水泥浆堵水技术、高密度钻井液平衡钻进技术、多级套管固井技术,并总结了每种技术的特点,为川西南地区以后的页岩气调查井钻探工作提供参考。     

使用点云细分算法快速计量复杂土料场开挖量

针对堆石坝工程施工中复杂土料场土料开挖方量计算中存在的数据采集繁琐、处理低效、计算过程复杂、精度受主观因素影响多等问题,设计了一种基于点云网格细分算法的复杂土料场开挖方量计算方法。该方法依据开挖对象开挖前后的点云数据,分别采用Doo-Sabin细分算法和克里金插值算法对点云进行处理,构建网格细分空间模型,通过网格细分空间将非均匀开挖体模型离散为标准单元体,再累计单元体体积得到开挖体体积。工程实际计算表明,该方法能够快速方便地计算开挖体方量,计算效率与精度能够满足工程需要,能够为土料场开挖方量计算提供一种高效、准确的解决方案,为工程精细化管理提供支撑。     

Mosaic方法在非均匀下垫面上的适用性研究

在非均匀下垫面情况下, Mosaic方法是目前国际上广泛运用于模式中计算地表通量的方法.大量的研究表明, 下垫面的非均匀分布会引发局地环流, 非均匀分布的空间尺度较大时, 所引起的环流甚至可以达到海陆风的强度.这种环流的存在直接影响到次网格地表通量的计算.次网格地表非均匀分布, 尤其是大尺度模式中的次网格非均匀分布, 必将影响地表通量的计算.本文针对次网格地表非均匀问题, 设计了高分辨率的Mosaic试验和非均匀试验, 开展了不同背景风情况下的一系列数值试验, 以探讨这种影响的程度.结果表明, 在土壤湿度空间分布不均匀的情况下, 运用Mosaic方法计算得到的地表潜热通量偏小, 背景风较小的时候偏差较大, 背景风增强时偏差减小.     

利用车载LiDAR点云数据提取城市道路规则多边形

随着自动驾驶高精地图的发展,准确高效地提取道路规则多边形成为必要。本文以苏州市某城市快速路为研究对象,通过使用徕卡车载激光移动测量系统获得城市道路点云数据,观察了解车载点云数据各类属性信息,根据观察结果组合利用点云数据高差、点云灰度差值、点云强度差值,在此基础上再利用网格密度法实现道路规则多边形的提取,然后通过对目标的矢量化得到三维矢量规则多边形。最后对提取的矢量化结果进行精度评定。试验结果表明:该方法在提取道路规则多边形方面能得到较好的结果且能满足高精地图需求。     

数字化城市管理新模式标准体系建设

随着体制改革的加快、越来越多的高新技术手段的应用,建立和实施新的技术标准体系迫在眉睫.在管理体制的变革进程中.旧有的管理模式、作业流程、技术标准被修改或破除,而新体制下的管理模式、作业流程、作业标准体系又亟待建立和实施.特别是数字化城管对数字化技术的依赖程度非常高,如果没有各项标准作为前提.也无法发挥作用.因此,数字化城市管理系统的开发、推广和应用是以标准体系的建立为前提的,没有各个阶段相应的标准规范,数字化城管新模式将寸步难行.     

社区居住环境的空间数据探索性分析

社区作为城市内部空间尺度单元之一,作为人类的活动中心,居住环境备受人们关注,因此对其进行定量分析是目前城市研究的热点之一。采用GIS、空间数据探索性分析和网格计算相结合的方法,选取上海市外环以内131个街镇社区作为研究对象,对其内部居住环境的空间格局进行探索性分析研究。通过研究发现,社区居住环境是不同因子相互联系、相互作用的结果,其在空间上的分布相应地表现出局部的差异性和整体上的趋同性。并从空间联系的角度出发,提出了对研究区各个社区在空间上布局和规划的方案。