基于改进泰勒级数法的总强度磁异常稳健向下延拓

位场向下延拓隶属于经典不适定问题,观测数据中细微的误差在向下延拓过程中都被严重放大,甚至会掩盖真实信息。如何精确地求解总强度磁异常（Bm）在垂直方向的各阶导数,是利用泰勒级数实现稳健向下延拓的关键。为此,本文首先分析了调和函数的相关性质,从理论上证明了Bm为准调和函数的结论,在精确计算各阶垂向导数基础上,提出利用改进泰勒级数实现磁场稳健向下延拓。为降低边界效应对向下延拓计算结果的影响,提出采用半余弦函数对磁场在4个方向上进行平滑扩边处理。通过球体与长方体仿真试验以及航空、船载实测磁场数据对提出方法进行了验证。结论表明,提出的技术方法可实现磁场稳健向下延拓,当观测数据无噪声时,计算结果精度要明显优于现行的FFT法、常规泰勒级数法以及积分-迭代法;当观测数据含有噪声时,本文方法和积分-迭代法计算结果精度相当。     

道朗和都格地区重磁场特征与找矿远景区

道朗和都格地区为华北板块北缘的一个多金属成矿区,为了预测研究区多金属矿产的分布情况,利用位场数据处理中的向上延拓、对垂向一阶导数的小子域滤波和重磁对应分析等方法,对该区1∶5 000重磁资料进行了处理。综合分析了研究区重力场、磁力场、重力剩余场、重力垂向一阶导数、重磁对应分析中相关系数的基本特征及其与岩矿石密度和磁化率的分布关系。结合研究区地质资料及钻井资料,划分出5条断裂,圈定了11处金属找矿远景区,并综合分析了断裂划分及找矿远景区圈定的依据。     

加权最小二乘相位解缠的一种改进

基于最小二乘相位解缠原理,针对现有的加权和不加权最小二乘在残差点过多时计算结果平滑问题,提出利用相位导数变化图对其进行加权改进。结合真实数据,通过现有的加权与不加权最小二乘算法的比较和分析,证明该改进算法能有效处理残差点过多的情况,解缠精度高,解缠结果更可靠。     

三种坐标间转换的雅可比矩阵数值导数计算方法

提出了一种用于空间大地直角坐标、大地坐标以及平面坐标与大地高之间相互转换的雅可比矩阵的数值导数的计算方法。该方法可以用较容易且精确的替代直接方法来实现不同类型间的坐标转换。在空间大地直角坐标与平面坐标与大地高之间的转换实验测试过程中，只要选取合适的增量，数值导数的精度都会满足要求，并且数值导数的精度的一致性也得到了验证。另外，该方法比采用直接方法计算速度显著加快，数值导数的精度、一致性和减少计算耗时在实验测试中效果非常好。     

矿区植被重金属胁迫高光谱分辨率数据分析

研究矿区植被重金属胁迫,植被反射光谱测量必不可少。用成像光谱仪野外测试江西德兴铜矿区典型植被的冠层反射波谱曲线,利用导数光谱评价植被“红边”位置。分析得知,植被红边“蓝移”,最大“蓝移”达11nm。根据红边位置与叶绿素含量的正相关关系,并结合铜矿区地质、地貌特点以及开采情况,初步断定铜矿区植被主要受到重金属胁迫而且胁迫程度与植被冠层重金属含量也呈正相关关系。这可作为高光谱分辨率遥感技术在矿区植被修复方面的决策支持和参考依据。     

中秦岭地带重力异常特征及地壳结构的探榷

对陕西榆林—重庆鱼泉综合地球物理大断面中在陕西户县经中秦岭至镇巴测段的重力场给以分析和探讨.文中给出了中秦岭造山带（或中秦岭块体） 的地壳密度结构、Moho界面深度与山根构造特征.并重点分析研究了本测段的重力异常在其地壳结构与构造解释中所明显反应的断裂构造（带）.即中秦岭北侧断裂构造带;中秦岭中部断裂构造系;中秦岭南侧的宁陕断裂构造带;安康（石泉西南）断裂构造带;芭蕉口断裂构造;城口断裂构造带北延段;镇巴断裂构造带;鱼渡断裂构造和铁溪断裂构造.并对各断裂构造带对应的重力异常段计算其水平方向导数V_xz,给出了断裂构造的分布位置、形态、倾向等要素.最后从重力学角度对中秦岭造山带的地壳结构与断裂构造具有的衔接与过渡特征作了相应的探搉.     

Stochastic seismic response of structures with added viscoelastic dampers modeled by fractional derivative

Viscoelastic dampers, as supplementary energy dissipation devices, have been used in building structures under seismic excitation or wind loads. Different analytical models have been proposed to describe their dynamic force deformation characteristics. Among these analytical models, the fractional derivative models have attracted more attention as they can capture the frequency dependence of the material stiffness and damping properties observed from tests very well. In this paper, a Fourier-transform-based technique is presented to obtain the fractional unit impulse function and the response of structures with added viscoelastic dampers whose force-deformation relationship is described by a fractional derivative model. Then, a Duhamel integral-type expression is suggested for the response analysis of a fractional damped dynamic system subjected to deterministic or random excitation. Through numerical verification, it is shown that viscoelastic dampers are effective in reducing structural responses over a wide frequency range, and the proposed schemes can be used to accurately predict the stochastic seismic response of structures with added viscoelastic dampers described by a Kelvin model with fractional derivative.     

机载LiDAR和高光谱融合实现温带天然林树种识别

将机载LiDAR(Light Detection and Ranging)与高光谱CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager)数据融合,充分利用垂直结构信息和光谱信息进行温带森林树种分类,并与仅用高光谱数据的分类结果相比较,评估融合数据的树种分类能力。结合样地实测数据,首先用LiDAR获得的3维垂直结构信息对CASI影像上的林间空隙进行掩膜,提取林木冠层子集;然后对冠层子集分层掩膜,利用光谱曲线的一阶微分及曲线匹配技术,实现各树种训练样本的自动提取;利用SVM分类器对两种数据分类并比较精度。结果表明,融合数据的树种分类总体精度和Kappa系数(83.88%,0.80)优于仅使用CASI数据(76.71%、0.71),优势树种的制图精度为78.43%—89.22%,用户精度为75.15%—95.65%,整体也优于仅使用CASI的制图精度(68.51%—84.69%)和用户精度(63.34%—95.45%)。结果表明,机载LiDAR与CASI基于像元的融合对温带森林树种识别的精度较仅高光谱数据有较大提高。     

基于光谱平滑的浑浊水体叶绿素a浓度一阶微分估算模型

一阶微分处理常用于浑浊水体叶绿素a浓度的遥感估算,直接的微分处理容易扩大噪声的影响,该文使用光谱平滑降低噪声,讨论平滑处理对一阶微分估算模型的影响.对2004年夏季和2011年春季太湖水面实测光谱数据进行核回归平滑处理并建立一阶微分模型,结果表明,平滑处理后的光谱数据建立的一阶微分模型稳健性更好.将2004年7月数据建立的模型用于8月数据,2011年3月建立的模型用于4月数据,平滑处理后模型验证的均方根误差分别降低了13.1 mg/m3和3.9 mg/m3.光谱平滑对一阶微分模型应用精度的改进作用最显著,优于波段比值和三波段模型.平滑处理后的一阶微分和三波段模型应用精度较高,其中一阶微分模型使用的波段信息少,较易用于浑浊水体的叶绿素a浓度估算.     

基于重磁场特征的敦化盆地构造格架研究

依据重力、磁力异常数据及其处理结果( 水平梯度模和斜导数) ,对敦化盆地边界、基底起伏、断裂位置及以火成岩为代表的磁性体分布进行了研究。盆地重力异常的分析和水平梯度模及斜导数的计算结果表明,盆地基底具南部凹陷、中央凸起和北部凹陷的“两凹一凸”的起伏形态特征,盆地内断裂以SW--NE 向为主,盆地为单断半地堑式盆地。依据航磁异常,将盆地划分为4 个异常区: 东北部磁异常区、中部低磁异常区、西南高磁异常区和西南边部相对低磁异常区。结合磁异常水平梯度模和斜导数的计算结果显示,以火成岩为代表的磁性体受SW--NE 向构造控制。