基于格网索引的GIS矢量数据拓扑重建研究

GIS中对原始矢量数据进行拓扑分析和重建是对其进行存储和使用的前提。引入包括规则格网和四叉树格网在内的索引结构,将全局的矢量拓扑分析转化为单个格网范围内足够少的矢量线段求交过程,减少了运算的复杂度;并用一种重组算法实现将原始矢量数据转化为符合“逢交必断”标准的矢量数据。试验表明,该算法适合海量和高散乱度的矢量数据。     

基于分数阶拉普拉斯算子解耦的黏声介质地震正演模拟与逆时偏移

时间域常Q黏声波方程,由于含分数阶时间导数项,数值求解需要大量内存,计算效率低,不利于地震偏移的实施.通过一系列近似,可将该方程简化为介质频散效应和衰减效应解耦的分数阶拉普拉斯算子黏声波方程,数值求解内存需求少,计算效率高.本文采用交错网格有限差分逼近时间导数,改进的伪谱法计算空间导数,PML吸收边界去除边界反射,对该方程进行数值离散和地震正演模拟,开展地震数据的黏声介质逆时偏移,实现波场逆时延拓过程中同时完成频散校正和衰减补偿.改善深层构造的成像精度,数值结果表明,基于分数阶拉普拉斯算子解耦的黏声介质地震正演模拟与逆时偏移可大幅度提高地震模拟计算效率,偏移剖面明显优于常规声波偏移剖面,极大改善深层构造的成像品质.     

复杂地下异常体的可控源电磁法积分方程正演

可控源电磁法具有分辨率高及抗干扰能力强等特点,是一种重要的地电磁勘探方法.目前,可控源电磁法的高精度正演计算一直是其核心研究问题之一.传统积分方程法一般采用近似积分公式、简单矩形网格和近似的奇异性体积分计算技术,制约了体积分方程法处理复杂地下异常体的能力,降低了计算精度.针对上述问题,本文基于完全积分公式、四面体非结构化网格和奇异体积分的精确解析解来高精度求解复杂可控源电磁模型的正演响应.首先,从电场积分公式出发,推导了可控源电磁问题满足的积分方程;其次,借助于非结构化四面体网格离散技术,实现了地下复杂异常体的有效模拟.最后,利用散度定理把强奇异值体积分转换为一系列弱奇异性的面积分公式,并通过推导获得了这些弱奇异性的面积分公式的解析解,从而最终实现三维可控源电磁问题的高精度积分求解.以块状低阻体地电模型为测试模型,采用本文提出的积分方程方法获得的数值解与其他公开数值算法解进行对比分析,其对比结果具有高度的吻合性,验证了算法的正确性;同时,设计了球状及复杂地电模型进行算法收敛性测试,进一步验证算法的正确性以及能够处理地下复杂模型的能力.     

珠江口盆地揭阳凹陷珠海组海底扇含气性检测与分析

揭阳凹陷是珠江口盆地近年划分出的无井新凹陷,烃类检测研究还是空白,多种技术的综合使用有利于提高地震烃类证据的可靠性.邻区白云凹陷的研究成果和揭阳凹陷三维地震资料解释出的构造、沉积和地层压力特征反映出该凹陷具有较好的油气生成和成藏条件.本文依据白云凹陷已发现的荔湾3-1气田所表现出的主频变化特征继而提出利用能量提前衰减来确定含气异常层位和异常区域的方法,即应用短时傅里叶变换,以5Hz为间隔,将数据体分解成5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz的单频数据体;在了解含气层的主频与不含气层主频差异的前提下,通过比较相邻两个分频体的能量差异来获取异常衰减区域;以此检测出的含气能量衰减区域与荔湾3-1气田的分布范围颇为吻合,表明了该方法的有效性.地震资料解释出的揭阳凹陷珠海组底部海底扇在该方法的检测下亦表现出含气衰减,同时,检测出的衰减异常得到了AVO响应和正演模型的支持,它们一致反映出揭阳凹陷珠海组底部海底扇是一个具有勘探潜力的目标.     

Spatial-temporal Distribution Characteristics of Global Seismic Clusters and Associated Spatial Factors

Earthquakes exhibit clear clustering on the earth. It is important to explore the spatial-temporal characteristics of seismicity clusters and their spatial heterogeneity. We analyze effects of plate space, tectonic style, and their interaction on characteristic of cluster.Based on data of earthquakes not less than moment magnitude(M_w) 5.6 from 1960 to 2014, this study used the spatial-temporal scan method to identify earthquake clusters. The results indicate that seismic spatial-temporal clusters can be classified into two types based on duration: persistent clusters and burst clusters. Finally, we analysed the spatial heterogeneity of the two types. The main conclusions are as follows: 1) Ninety percent of the persistent clusters last for 22-38 yr and show a high clustering likelihood;ninety percent of the burst clusters last for 1-1.78 yr and show a high relative risk. 2) The persistent clusters are mainly distributed in interplate zones, especially along the western margin of the Pacific Ocean. The burst clusters are distributed in both intraplate and interplate zones, slightly concentrated in the India-Eurasia interaction zone. 3) For the persistent type, plate interaction plays an important role in the distribution of the clusters’ likelihood and relative risk. In addition, the tectonic style further enhances the spatial heterogeneity. 4) For the burst type,neither plate activity nor tectonic style has an obvious effect on the distribution of the clusters’ likelihood and relative risk. Nevertheless,interaction between these two spatial factors enhances the spatial heterogeneity, especially in terms of relative risk.     

一种全场景水系流向自动检查算法

水系流向是基础地理信息数据库水系数据的重要特征之一,准确的流向是下一步数据分析应用的基础。而基于摄影测量先内后外的采集方式容易导致流向采集错误,若以人工方式检查费时费力且容易有遗漏。针对这一情况,本文设计了全场景水系线方向自动化检查算法,包括交汇冲突检查与落差异常检查两部分。算法全面可靠,无需叠加外部数据,大大减少了人工比对的工作量,提高了质检效率。     

智能手机移动测量方法的设计与实现

近年来,智能手机在快速的发展过程中逐渐集成了多种传感器,包括位置传感器、磁力计和加速度计等姿态传感器和数码相机等;同时,由于它所具备的体积小、成本低的优点,为实现手机影像移动量测提供了可能。本文通过Android系统平台及智能手机集成的多传感器,提出了一种新型的智能手机影像量测方法。该方法首先对手机相机进行标定获取内方位元素,并进行Android应用程序的开发,在获取影像数据的同时获得手机的位置姿态数据;然后对影像数据进行特征点提取、匹配及错误点删除,并根据位置姿态数据和同名点图像坐标,利用空间前方交会计算目标点的三维坐标;最后通过光束法平差进行整体优化。试验结果表明该方法获取的位置信息可达到较高的精度.     

Trajectory analysis at intersections for traffic rule identification

In this paper,we focus on trajectories at intersections regulated by various regulation types such as traffic lights,priority/yield signs,and right-of-way rules.We test some methods to detect and recognize movement patterns from GPS trajectories,in terms of their geometrical and spatio-temporal components.In particular,we first find out the main paths that vehicles follow at such locations.We then investigate the way that vehicles follow these geometric paths(how do they move along them).For these scopes,machine learning methods are used and the performance of some known methods for trajectory similarity measurement(DTW,Hausdorff,and Fréchet distance)and clustering(Affinity propagation and Agglomerative clustering)are compared based on clustering accuracy.Afterward,the movement behavior observed at six different intersections is analyzed by identifying certain movement patterns in the speed-and time-profiles of trajectories.We show that depending on the regulation type,different movement patterns are observed at intersections.This finding can be useful for intersection categorization according to traffic regulations.The practicality of automatically identifying traffic rules from GPS tracks is the enrichment of modern maps with additional navigation-related information(traffic signs,traffic lights,etc.).     

能见度的观测及其仪器

该文介绍了目前世界上普遍应用的几种能见度仪的工作原理,比较了其优缺点,阐述了我国与其他国家在此方面的差距,并对今后我国能见度观测工作提出建议。     

基于双相机的动态测量技术研究

针对振动条件下工件变形检测问题,介绍了一种利用固定基线双相机进行动态测量的方法,对其中涉及的关键技术进行了研究。利用10参数相机畸变模型补偿系统误差,其精度优于0.03像素。采用人工标志点作为测量点,利用数字图像处理技术提取像点坐标,并利用核线约束条件实现其自动匹配。通过空间前方交会计算测量点坐标,静态下重复测量精度优于0.06mm。实验证明,该方法能有效满足工业制造中的工件变形动态测量要求。