基于GP RMax的隧道衬砌检测数值模拟及应用

利用基于时间域有限差分法( FDTD)的GPRMax,针对常用的400、900、1500 MHz三种不同中心频率的天线,数值模拟了隧道衬砌不同钢筋网密度、不同钢筋直径及其下方的钢拱架、空气界面等目标体的探地雷达反射及干扰信号图像特征;在混凝土试件上开展实验研究,并运用克希霍夫积分偏移处理了数值模拟和实验数据,压制了钢筋的绕射波和多次波,提高了钢筋网下方弱反射信号的成像效果;通过对比分析数值模拟、实验测量和工程实测结果,为探地雷达在隧道衬砌检测中取得更好的探测效果提供了借鉴。     

电导率各向异性的海洋电磁三维有限单元法正演

本文提出了一种基于非结构化网格的海洋电磁有限单元正演算法.为了回避场源奇异性, 文中选用二次场算法, 将背景电阻率设置为水平层状且各向异性, 场源在水平层状各向异性介质中所激发的一次场通过汉克尔积分得到.基于Coulomb规范得到二次矢量位和标量位所满足的Maxwell方程组, 通过Galerkin加权余量法形成大型稀疏有限元方程, 采用不完全LU分解(ILU)预条件因子的quasi-minimum residual(QMR)迭代解法对有限元方程进行求解得到二次矢量位和标量位; 进而, 利用滑动平均方法得到二次矢量位和标量位在空间的导数, 由此得到二次电磁场; 通过一维模型对算法的可靠性进行验证, 与此同时, 针对实际复杂海洋电磁模型, 比较有限元模拟结果与积分方程模拟结果, 进一步验证算法精度.若干计算结果均表明, 文中算法具有良好的通用性, 适用于井中电磁、航空电磁, 环境地球物理等非均匀且各向异性介质中的电磁感应基础研究.     

地景模型的简化与快速绘制方法研究

在分析地景模型数据特点的基础上，提出了地景模型简化的判决准则，并根据该则提出了基于视点的区域数据抽取与简化方法以及基于法矢量的细节模型简化方法。实验结果表明，使用该方法数据压缩量大，绘制速度快，且逼真度无明显变化。     

高陡岩石边坡软体护坡技术设计及施工实践

为了消除济南市燕翅山北侧采矿遗留的高陡岩石边坡的地质灾害隐患,恢复自然植被,通过施工砼基座、施工砼格构梁、砌筑软体生态袋和挂网喷播等多种技术方法进行了综合治理,消除了滑坡和崩塌等地质灾害隐患,整个坡面植被覆盖率超过99%,消除了视觉污染,恢复了当地生态环境,该工程成功的设计及施工实践对类似高陡岩石边坡有很好的指导和借鉴作用。     

一种大规模倾斜摄影模型三维可视化方案

提出了一种基于四叉树结构的大规模倾斜摄影模型三维可视化方案：首先采用二次误差测度（QEM）的半边折叠算法对三角网格模型进行分层几何简化;然后对分层简化的模型进行纹理映射和分块,分块结果采用Morton编码命名;最后将场景按金字塔结构进行LOD（多细节层次结构）组织。选取某一试验区域的真实倾斜模型数据进行了试验,结果表明,该方案能依据模型在计算机屏幕上所占的像素大小,动态加载倾斜模型数据,完成大规模场景的实时可视化。     

基于移动网格技术的热融湖动态演化过程数值模拟

基于移动网格技术建立了热融湖动态演化有限元数值模型, 研究了青藏高原多年冻土区典型热融湖动态演化过程, 分析了热融湖半径、深度的变化过程及其对湖底及周围多年冻土温度状况的影响. 结果表明:在移动边界热融湖模型中, 热融湖半径以0.7 m·a^-1的速度近线性地增大; 随着下伏高含冰量冻土的融化, 热融湖深度增加先慢后快, 最后逐渐减小趋于稳定. 热融湖深度和半径从5月末至翌年1月末增加显著, 在2-5月间基本保持稳定. 伴随着热融湖的扩展, 地表边界逐渐演变为湖底边界, 热融湖的热影响范围逐渐增大. 在固定边界热融湖模型中, 其热影响会逐渐趋于稳定, 由于初始尺寸大, 其湖底多年冻土退化速率大于移动边界模型, 而远离湖边的多年冻土退化速率要小于移动边界模型. 如果不考虑热融湖边界随时间的变化, 可能会高估热融湖对湖底多年冻土的热影响, 而低估其对附近多年冻土的热影响.     

Patterned ground formation and penetrative convection in porous media

Abstract

A theoretical explanation is advanced consisting of a five stage process for the formation of polygonal ground which consists of stone borders forming regular hexagons and soil centres. One of these stages, namely the onset of convection in a porous soil between temperatures of 0°C and approximately 4-6°C, is studied analytically. Darcy's law is employed but variable permeability is allowed for and a parabolic density dependence on temperature is assumed. It is found that the theoretical predictions of the aspect ratio agree very well with field studies when a constant upper surface heat flux condition is imposed and an upwardly stratified permeability is chosen. Field study data, which agree very well with the theory, are reported in detail.     

自适应网格在大气海洋问题中的初步应用

自适应网格法是80年代兴起的通过求解椭圆型方程的边值问题来数值生成网格的一种新方法。它是在任意形状的区域上求偏微分方程的数值解的一种非常有效的工具。该方法抛弃了等距均匀的差分网格，代之以能够自动地适应所研究问题中解的特征的疏密程度不均的曲线网格。如在边界上计算网格与实际边界相重合，在区域内部可任意调节网格点的疏密程度等。本文扼要地介绍了自适应网格的原理及其构造方法。并将其应用于生成南海区域的计算网格以及数值预报台风路径的自适应网格。     

An efficient solution for building polygonal objects

Polygonal object is a fundamental type of geometric data in vector GIS. The key step of cleaning topological relationship after data collection of polygonal layer is to build polygonal objects from digital arcs. The raw digital arcs may intersect with each other. The algorithm for building polygonal objects after the raw arcs have been split at all intersections is presented. The build-up of polygonal objects in this paper is designed to be implemented by two steps. The first step is to extract all the polygons needed for build-up of polygonal objects from arcs. The second step is to organize polygonal objects from these polygons. For the first step, a tracing algorithm is proposed. The algorithm merely extracts the polygons needed for the build-up of polygonal objects, which is a subset of all the possible polygons that can be induced from the arcs. For the second step, an algorithm based on a specially designed order of polygons is advanced. All the topological relationships among the polygons are sho