云南西双版纳地区闪电活动特征

应用2017—2018年云南省VLF/LF三维闪电定位数据和1987—2006年云南省人工雷暴日观测数据,运用数理统计、空间插值等方法分析"雷都"西双版纳闪电活动的时空分布特征,运用网格法将闪电定位数据转化为网格雷电活动日,研究人工观测雷暴日与闪电定位监测资料的相关性。结果表明:西双版纳地区雷电活动从3月就开始逐渐增多,峰值出现在7—8月。就闪电频次而言,云闪少于地闪、正闪少于负闪,正地闪明显多于云南省其他地区。11月闪电强度较大,但频次较少;7月闪电频次较多,但强度较小。云闪多发生在8 km以下,平均高度为4.914 km。地闪和云闪密度分布一致,北部高而南部和东西部低;云闪的强度明显高于地闪,但在空间分布上均是北部弱而南部和东西部强。人工观测雷暴日与网格雷电活动日的逐月分布特征较一致。研究还表明:西双版纳在云南省范围内是人工观测雷暴日最多区域,也是网格雷电活动日最多区域。     

基于轮廓线三维矿体表面重建的一种改进算法

基于轮廓线的三维矿体表面建模方法是矿体建模的主流方法,但在实际应用中,传统的建模方法显现出了不足之处,笔者对该方法进行了针对性地改进.对于一组单轮廓线可自动添加矿体趋势线,并且还可以进行人工编辑修改,然后利用中间加密轮廓线的方法实现对矿体形态的控制.通过投影计算封闭轮廓线之间的最短距离自动添加分支点,利用平面的带洞限定三角剖分实现分支的自动构建,大大节省了人力资源,同时保证了分支矿体的准确性.针对初始构建的三维矿体表面模型几何质量差,引入了质量控制,实现了表面模型的重构,保证了模型质量和后续的计算.这些改进在实际的应用中取得了良好的效果.     

自适应网格在复杂地形浅水方程求解中的应用

计算域内地形的概化精度对模拟结果有较大影响,针对实际地形中同时存在狭长河谷与广阔泛洪区的问题,在层次自适应网格模型的基础上,研究了网格快速加密与合并的步骤,并以水位梯度与局部弗劳德数为基础设计了网格自适应准则,当水流运动情势变化时网格密度自动调整,实现计算精度与效率的平衡。在此网格模型基础上,采用有限体积法求解二维浅水方程,利用梯度限制器技术及龙格-库塔法提高模型的空间、时间计算精度。算例表明,层次自适应网格模型既能实现随水流运动动态变化并捕获水位计算敏感区,也能对局部区域进行静态固定加密,自适应性良好,具有较好的推广应用价值。     

关于煤炭三维地震勘探发展的几点思考

根据中国煤炭地震勘探技术发展现状及趋势,提出了三维地震勘探技术今后应重点关注及开展研究的几个问题.提高地震勘探分辨率,首先要提高地震勘探反射波的频率,其次可考虑激发和利用低速波.采用小网格采集技术有利于小构造识别,使用该技术要考虑：一是目标地质体的大小尺度,二是针对倾斜层的最高无混叠频率,三是横向分辨率.利用多次覆盖技术提高地震波信噪比,针对地层倾角大、构造复杂地区,应使用叠前深度偏移处理技术.为提高矿藏及其构造的精细刻画与描述,改善成像质量,应加强开展单点地震勘探高密度采集技术的应用.     

网格环境下批量遥感图像处理

网格环境下遥感图像的并行处理, 按照任务分解模式的不同可分为单图像多进程及单图像单进程两种任务划分方案。在对两者对比分析的基础上, 针对批量遥感图像处理任务的特点, 采用单图像单进程任务划分方案, 在MPICH-G2模式下利用GridFTP模块解决海量遥感图像传输问题, 使用Intel 公司的OpenCV开源库编写繁杂图像处理代码, 并基于“嫦娥1号”卫星首幅遥感影像进行环状构造边缘检测实验, 以此对本文采用的批量遥感图像处理模式加以验证。     

基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟

堤坝地基的渗透变形过程实际上是“土中水”转变为“水中土”的过程。在渗透变形发生的集中管涌通道区域,采用常规渗流分析理论,单纯增大管涌通道渗透系数的方法是不太合适的。在未发生渗透变形的区域,用常规渗流理论计算;在管涌通道区域,用管流理论,公共边界上两者之间水头相等、流量大小相等且方向相反,能够较好符合渗透变形的发展规律。为了适应计算过程中内部边界条件不断变化的特点,采用无网格法伽辽金法（element free Galerkin method,EFG）对渗流场进行计算。算例计算表明,这种渗流-管流耦合的方法能够模拟管涌通道绕过防渗墙等复杂的发展过程。     

利用地球化学数据估算陆地γ辐射剂量率研究

通过国土资源部门U、Th、K核素(10×10km2网格数据)换算的比活度数据计算了全国30个省市陆地γ辐射剂量率;系统地总结和分析了我国卫生、环境保护部门陆地γ辐射剂量率现场实测和计算的数据以及国土资源部门计算的环境陆地γ辐射剂量率的规律,探讨了利用地球化学数据估算陆地γ辐射剂量率的可能性,提出了充分利用地球化学数据的建议。     

水平井水力压裂影响参数的数值模拟

水力压裂是低渗油气藏的主要开发手段,传统数值模型所得到的基质-裂缝窜流量以及断裂参数精度不足.为此以流固耦合理论与断裂力学相结合的压裂模型为基础,模拟了水力裂缝扩展过程.在模型中分别引入离散裂缝模型和广义J积分计算基质-裂缝流量交换和断裂参数,并采用动态网格技术对裂缝尖端进行局部加密,以提高模拟的效率和精度.模型计算结果显示,影响水力压裂过程的主要参数中:基质渗透率和压裂液粘度主要影响水力裂缝的最终形态;岩石弹性模量影响裂缝宽度.对压裂车而言,最高工作压力一般都能够满足压裂增产需求,其最大输出功率和最大输出流量是限制压裂能力的主要因素.      

水利网格计算研究

水利网格计算是通过水利网将分布在全国不同地区的大量计算机相联并协同工作,从而形成具有统一调度管理功能的大型计算机,将水利部门各处计算机的处理能力合在一起,可为数据集中处理应用提供巨大的处理能力.利用水利网格计算,无须购买和维护超级计算机,也能利用其巨大的计算能力,完成计算任务.本文介绍了水利网格计算构想、实现水利网格计算所需运行环境、框架结构和功能,同时介绍了水利网格计算实施中可能存在的问题,为水利网格计算的实施提供一个可操作的建议.     

GSHR-Tree:一种基于动态空间槽和哈希表的网格环境下的空间索引树

为提高网格环境下海量空间数据管理与并行化处理效率,将网格环境下的分布并行处理技术与空间索引相融合,提出了一种空间索引框架(grid slot and hash R tree,GSHR-Tree).该索引树结构基于散列hash表和动态空间槽,结合R树结构的范围查询优势和哈希表结构的高效单key查询,分析改进了索引结构的组织和存储.构造了适合于大规模空间数据的网格并行空间计算的索引结构,该索引树算法根据空间数据划分策略,动态分割空间槽,并将它们映射到多个节点机上.每个节点机再将其对应空间槽中的空间对象组织成R树,以大节点R树方式在多个节点上分布索引数据.以空间范围查询并行处理的系统响应时间为性能评估指标,通过模拟实验证明,该GSHR-Tree索引满足了当前网格环境空间索引的需要,并具有设计合理、性能高效的特点.