地下目标体重力张量数据的边界识别与增强算法的研究

边界增强与识别在重力数据处理中占据重要地位,与传统重力异常数据相比,重力张量及其高阶分量对于直接反映异常体的边界具有更高的精度。当异常数据中的所有网格点的值均较低时,通过Sigmoid变换,可以实现高异常值网格数据的拉升,同时压缩低灰度级像素,从而凸显地质体边界,提高边界增强后图像的识别效果。文中利用张量及其分量构建常用的边界识别算法,通过组合体模型进行多种边界识别算法的试算,以比较分析各自的效果,并对结果进行Sigmoid变换。结果表明:对于张量高阶分量组合形式,水平梯度模、解析信号能基本反映浅异常体的边界,gzz水平梯度模能较好反映浅异常体边界,但三者均不能识别深异常体边界;Tilt梯度、Theta和ITA3效果不理想;ITA2能在有效均衡不同强度异常信号的同时,清晰地识别不同深度异常体的边界;采用Sigmoid变换,可以明显提高边界识别的识别效果。     

基于数字视频数据的地理信息的提取与空间分析研究

视频数据的地理信息提取最大问题在于动态视频图像精度的精准捕捉以及实时存储处理,针对该问题,提出一种以运动向量为基底的影像式背景模型建立架构,提供外型准确完整的移动物体图像捕捉数据,同时结合动态视频捕捉的图像,采用霍夫变换、直线拟合与线段分割等步骤提取目标物的边界线段,从而获得目标物的地理信息,通过验证视频图像地理信息提取结果,可以发现本文视频动态图像地理信息数据提取技术具有较高的准确性和可靠性。     

一种基于傅里叶变换的光滑边界面状要素Morphing方法

提出一种基于傅里叶（Fourier）变换的光滑边界面状要素Morphing方法。针对同名面状要素在两个不同比例尺下的表达,利用Fourier变换将多边形在空间域的矢量坐标串表达形式转换为频率域的函数表达形式,然后对二者的Fourier函数进行复合得到多边形在任意中间尺度的表达函数,最后将中间状态的Fourier函数展开为矢量坐标串表达形式获得多边形的中间插值形状。实验证明,该基于Fourier变换的面状要素Morphing方法,能在保持形状特征的基础上对于边界光滑的多边形要素实现光滑、连续的多尺度表达。     

气候变化对吐鲁番市热资源的影响

根据1952—2015年吐鲁番市观测站的逐日平均气温资料,采用线性倾向估计以及连续小波变换等方法,分析了吐鲁番市近64年气候变化的区域分布、时间变化特征;并对吐鲁番市平均气温、界限温度、活动积温的年际变率、年代际变化趋势及其可能原因进行了讨论。结果表明:吐鲁番市近64年来平均气温随时间变化呈增加趋势。10年以下年际尺度的周期性变化表现在1—3年、6—9年左右的时间尺度上,且在时域上呈现出局部化特征,1—2年周期的强度随时间推移而增强,在1997年达到最强,1997年后振荡强度逐渐减弱;6年周期变化主要出现于1977—1992年之间;8年尺度的周期存在于所讨论的整个时域,但振荡强度稍弱;稳定通过0℃界限温度初日提前,终日推迟,初终日间隔日数增加。≥10℃积温变化呈增加趋势。随着平均气温的升高,区域热量资源具有明显的增加趋势。     

香港地区1968—2014年低能见度时数变化趋势特征分析

为研究香港地区低能见度时数变化规律,采用HHT变换 (Hilbert-Huang Transform) 对1968—2014年香港地区的低能见度时数进行周期分析。基于瞬时能量、稳定性和M-K检验 (Mann-Kendall test) 得到低能见度时数变化的突变点,结合1997—2013年污染物数据,采用t检验分析了各污染物与突变点以后的低能见度时数之间的相关性。结果表明:香港地区低能见度时数总体呈上升趋势,且存在1年、2年、3年和7年的年际变化周期以及10年和大于20年的代际变化周期;季节方面则表现为冬季最多,春、秋季次之,夏季最少。1993年为香港地区的低能见度时数的变化突变点;香港低能见度时数与SO2、NOX、RSP、PM2.5、VOC、CO排放的关系密切。      

分数阶傅里叶变换联合支持向量机的建筑物变形预测

提出一种分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transformation, FrFT)与支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的建筑物变形组合预测模型。首先利用FrFT对变形时间序列进行多尺度分析,将复杂时间序列分解为一系列结构较为简单的子序列;然后利用SVM对每个子序列分别建立预测模型,通过将各个子序列的预测结果进行综合叠加,得到最终预测结果;同时考虑到SVM模型参数选择的难题,提出一种改进果蝇优化算法(improved fruit fly optimization algorithm, IFOA)对其进行全局寻优,提升预测性能。以西南地区某混凝土坝变形实测数据为例开展验证实验,结果表明,本文组合预测模型能够充分挖掘数据中隐含的趋势性和规律性信息,获得较高的预测精度。     

爆破加速度测量及标定误差分析

本文首先介绍了在频率域上对爆破加速度测量系统的低频响应误差和高频响应误差的详细分析过程,并对输入、输出波形采用频谱分析及计算幅频曲线,用幅频曲线所包围的不同面积来计算经过测量系统后所引起的误差.其次介绍了采用傅里叶变换法如何在频率域上标定冲击加速度计,给出了确定加速度灵敏度的方法.     

多分辨率地震信号反褶积

基于二进小波变换提出了一种新的反褶积方法─-多分辨率地震信号反褶积．在地震信号二进小波变换域中的各尺度上分别进行其分辨率随小波尺度变化的反褶积,利用不同分辨率反褶积结果之间的相关性,以及测量噪声随尺度的衰减特性,从低分辨率反褶积结果逼近高分辨率反褶积结果．理论分析和实验表明,该方法有较高的精度,并且在较低信噪比情况下有好的效果．     

多尺度τ-p谱及其应用

把小波变换与τ-ｐ变换有机地结合起来,本文提出了多尺度τ-ｐ谱的概念,给出了基于多尺度τ-ｐ谱作滤波处理和波场分离的方法．与通常的τ-ｐ变换相比,该方法将x－t域的地震记录变换到（τ,p,a）或（τ,p,f）空间（即多尺度τ-ｐ谱）．多尺度τ-ｐ谱比通常τ-ｐ谱增加了一维,因此用于波场分离或去噪,前者优于后者．若恰当地选择小波函数,该方法抗噪能力强,计算精度高．文中给出了模型及实际地震资料处理实例;证明了此方法的有效性．     

小波变换多尺度地震波形反演

完全非线性地震波形反演问题是石油地球物理勘探领域中一个非常重要而又难度很大的问题。本文提出了多尺度地震波形反演的小波变换方法,对于一维非线性地震波形反演问题,将该方法和已有的简单迭代法及多重网格法作了比较,数值实验结果表明,本方法效果较好。