3-D multi-parameter type traveltime tomography in a spherical coordinate frame: comparison of double and triple class simultaneous inversions

It is now common practice to perform simultaneous traveltime inversion for the velocity field and the reflector geometry in reflection/refraction tomography, or the velocity field and the hypocenter locations in regional earthquake tomography, but seldom are all three classes of model parameters updated simultaneously. This is mainly due to the trade-off between the different types of model parameters and the lack of different seismic phases to constrain the model parameters. Using a spherical-coordinate ray tracing algorithm for first and later(primary reflected) arrival tracing algorithm in combination with a popular linearized inversion solver, it is possible to simultaneously recover the three classes of model parameters in regional or global tomographic studies. In this paper we incorporate the multistage irregular shortest-path ray tracing algorithm(in a spherical coordinate system) with a subspace inversion solver to formulate a simultaneous inversion algorithm for triple model parameters updating using direct and later arrival time information.Comparison tests for two sets of data(noise free and added noise) indicate that the new triple-class parameter inversion algorithm is capable of obtaining nearly the same results as the double-class parameter inversion scheme. Furthermore,the proposed multi-parameter type inversion method is not sensitive to a modest level of picking error in the traveltime data, and also performs well with a relatively large uncertainty in earthquake hypocentral locations. This shows it to be a feasible and promising approach in regional or global tomographic applications.     

行波激励下考虑结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究

基于动力学基本原理,建立非规则桥梁的多自由度动力简化模型,根据拉格朗日方程推导简化模型的动力方程,结合龙格—库塔方法,采用自编程序研究行波激励下非规则桥梁综合考虑支座摩擦滑移、结构碰撞等非线性因素作用时的抗震性能。结果表明,行波效应和碰撞效应的共同作用可使矮墩的弯矩需求增大;行波激励可使板式橡胶支座位移增大,地震波最后到达的桥墩其上方支座位移峰值增加最为明显;相比高墩,地震作用下矮墩上部的板式橡胶支座易发生滑动。因此非规则桥梁进行防碰撞设计时应考虑行波激励及支座摩擦,找出相邻结构的最大碰撞力,以指导设计。     

复杂层状模型中多次波快速追踪——一种基于非规则网格的最短路径算法

使用不规则网格单元划分下的最短路径算法,结合分区多步计算技术实现了二维和三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波的追踪计算.其原理是将模型按速度界面分成若干个独立的计算区域(在速度界面和起伏地表处采用一种不规则网格单元划分),采用分步计算技术进行多次波的追踪计算.通过与有限差分下快速行进法的比较,表明无论是计算精度还是CPU时间,不规则最短路径算法均好于快速行进法算法.最后,实例模拟中给出了二维、三维复杂层状模型(包括Marmousi模型及含低速体的模型)中的多次透射、反射及转换波的追踪计算,验证了不规则最短路径算法的功能.     

不规则性对基础隔震结构抗连续倒塌性能影响研究

为研究基础隔震结构抗连续倒塌性能,以备用荷载路径法为基础,采用静力非线性Pushdown方法和静力线性方法对一栋典型的收进式竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构进行分析,从备用荷载路径的抗连续倒塌机制和需求能力比两个角度研究竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构的抗连续倒塌性能,为基础隔震结构抗连续倒塌设计提供参考;为进一步研究结构布置形式不规则性以及裙楼和塔楼层数变化对竖向不规则基础隔震抗连续倒塌性能的影响,分别建立塔楼布置不同、裙楼与塔楼层数变化的模型进行对比研究。研究表明:除角柱失效工况自身无法产生悬链线机制外,其余底层框架柱失效工况中备用荷载路径在整个推覆倒塌过程中均表现出明显的悬链线机制;当隔震支座失效时,由于隔震层水平刚度小,相邻支座无法提供足够的侧向约束作用而难以形成明显的悬链线机制;增加结构冗余度和备用荷载路径中参与荷载传递的构件数量可以有效提高剩余结构抗连续倒塌能力;除角柱和角支座外,隔震支座失效工况DCR值普遍大于对应位置底层框架柱失效工况,备用荷载路径中某些构件的失效风险相对较大。     

浅论中国亚热带遥感现状、任务与创新发展途径

中国亚热带区域覆盖范围广,面积达240万km2。区内不仅自然景观复杂,多云多雨、多山多林,生物多样性丰富、是中国稻米主产区,而且多河多湖、多矿多污,生态环境十分敏感、自然灾害多发频发,迫切需要利用遥感技术监测其自然资源、环境变化与灾害现象。虽然近年来国内外已逐渐开展亚热带遥感应用研究,但缺乏对亚热带遥感理论与方法的系统性研究,共性与科学问题尚不明晰。本文总结分析了中国亚热带遥感的3个基本特征,按遥感数据类型梳理了中国亚热带遥感的应用实践;进而归纳出中国亚热带遥感实践的4个共性问题,指出亚热带遥感核心元素的主要特点、地理对象的复杂性与遥感信息的病态性,提出中国亚热带遥感的4项重点任务;然后,分析了当今中国亚热带遥感发展的历史机遇,阐述了中国亚热带遥感的创新发展途径,包括厘清人地现象的动态特征、聚焦亚热带遥感的科学问题、攻克不同层面的关键难题、结合应用需求开展技术攻关与重点研发。论文旨在推动亚热带遥感应用的创新发展、促进亚热带遥感理论与技术体系形成,进而助力卫星及航空遥感更好地服务于中国亚热带地区的资源环境监测、区域防灾减灾、生态文明建设与“双碳”目标。     

过山车钢结构精度测量及局部坐标系数据应用

常规基于人工的坐标分解计算,在应对逐渐提升的建造要求及特殊产品的应用需求时,存在效率不高、人为误判等情况,本文通过对局部坐标分解应用进行研究及自动坐标分解与重新定向,有效解决了过山车类复杂结构建造尺寸精度管控过程中数据的修正及合格判定问题,为同类复杂空间钢结构的高精度测量检验偏差修正积累了丰富的应用经验。     

基于平面Delaunay三角网的多基站差分GPS数据处理方法

单基站差分GPS模式的结构和算法较为简单,其局限是要求动态站和基准站具有较强的误差相关性,一般要求两者之间的距离不能超过35km,否则精度很难满足要求,多基站差分GPS利用基准站均匀的空间分布和精确估计的基准站间的空间相关误差,最大程度的消除了基准站到动态站基线的空间误差,本文基于平面Delau-nay和重心基准原则的最佳三角网选择,对多基站差分GPS数据处理方法进行了分析。     

一种利用双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法

针对障碍环境中路径规划存在的运算效率低、最短路径遗失问题,根据凸包边界在构建空间网络模型过程中具有快速高效的特点,结合路径与障碍物的相对位置关系,提出了一种基于双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法.该算法在对凸包边界算法进行改进的基础上,提取左右侧关联障碍物的凸包边界作为网络模型,利用最短路径算法搜寻目标路径,并在Arc...     

基于语义的多细节层次3维房产模型

针对2维房产管理中的产权重叠、表达不完全和建筑物室内外一体化管理难题,在综合分析3维房产数据的对象类型及其应用特性的基础上,从概念层次提出了一种基于语义的多细节层次3维房产模型。该模型通过空间与产权的语义描述,对3维房产管理对象间的多细节层次关系进行一体化表达,特别是实现了对建筑物内部的房产空间关系表达,有利于明晰内部空间(户)的产权划分及各房产对象间的产权关联,为建立产权明晰与室内外综合管理的真3维房产应用提供了理论依据。     

基于图像语义分割的动态场景下的单目SLAM算法

在恢复场景信息和相机运动时,传统的SLAM算法是基于静态环境假设的。场景中的动态物体会降低算法的稳健性和最终的定位精度。本文提出将基于深度学习的图像语义分割技术与传统的视觉SLAM算法结合,以减少动态物体对定位结果的干扰。首先,构建有监督的卷积神经网络对输入图像中的动态物体进行分割,获得语义图像;然后,从原始图像中提取特征点,并根据语义图像剔除动态物体特征点,保留静态物体特征点;最后,利用静态物体特征点采用基于特征点的单目视觉SLAM算法对相机运动进行跟踪。在ApolloScape自动驾驶数据集上的试验表明,与传统方法相比,本文算法在动态场景中定位精度提升约17%。