空间数据挖掘和知识发现的现状与发展

分析了空间数据挖掘涉及的两大关键技术:空间数据仓库技术和空间数据挖掘的各种算法、地学数据挖掘所涉及的各种算法,列举了现有的各种空间数据挖掘方法,指出它们的优缺点和应用场合,简要讨论了迄今为止空间数据挖掘领域所取得的进展,展望了未来的发展方向。     

用对称反投影及递归迭代实现扇束CT快速重建

为提高扇束滤波反投影(FBP)算法重建CT图像的速度,本文提出了一种利用对称反投影并结合递归迭代的方法来减少反投影的运算量.研究表明该方法可使重建速度提高约23倍,且不会带来新的重建误差.     

自适应GA-BP优化方法进行高分辨率反演

本文提出了一种高精度的神经网络学习方法．由于BP神经网络受初值的影响较大,而遗传算法可以很快达到全局最优解附近．本文结合遗传神经网络和BP神经网络各自的优点,将两种算法混合．使得神经网络的收敛速度得到加快,精度得到提高,并对传统的混合方法作了一点改进．通过对波阻抗进行反演的实践,表明这种方法可以达到提高分辨率的效果。     

声波方程频率域有限元参数反演

推导出频率域有限元声波正演方程,为了消除边界反射,将Clayton-Engquist旁轴波动方程吸收边界条件引入频率域,并对有限元刚度矩阵和质量矩阵进行压缩存储,利用广义共轭梯度法求解有限元方程获得正演解.在此基础上,推导出在某一频率下波场数据残差δU与单元物性参数修改量δλ之间关系的Jacobi矩阵,反演方法允许利用地面二维炮集全波场资料与给出初始模型参数的正演值的差值δU,迭代求得δλ.由于计算机内存的限制,方法计算不允许有过多数目的未知数个数,因此还提出了对同一介质物性单元的Jacobi矩阵元素进行压缩组装的措施,从而使反演的未知量个数减少,结合采用共轭梯度迭代法,使得只需利用有效波频段的少数一些频率即可进行迭代反演.正演和反演理论模型的数值模拟结果表明方法是有效的.     

平均大潮高潮面的计算方法与比较

平均大潮高潮面在我国用作海洋测绘净空信息表示的参考面。论证了该特征潮面的定义,扩充了其含义范围,将回归潮高高潮位应用为平均大潮高潮位。分析描述了实测潮位和预报潮位统计计算方法,比较了统计方法与潮汐特征值算法的符合度,计算了平均大潮高潮位与理论最高潮位的比率。基本研究结论是:对规则半日潮和规则日潮海域,统计算法和特征值算法的结果较为一致,而混合潮海域,两种特征潮位之间存在明显差异,平均大潮高潮位计算的相关问题需深入系统论证。     

三种遥感反演海岸线方法的实验对比分析

在分析海岸线提取算法基础上,以环渤海的Landsat7 ETM+影像为数据源,以基岩海岸线和淤泥质海岸线两种典型的海岸线为研究对象,采用Sobel边缘检测算法、阈值分割法和K最邻近分类算法进行海岸线提取实验。通过实验对比分析,归纳和总结了针对不同类型海岸线提取算法的适用性。     

An Ensemble of Geostatistical Simulated Realizations Using a Clustering Algorithm to Reproduce Model-Based Statistics: Case Study of a Gravel Reserve at Kivalina,Alaska

This paper demonstrates the convergence of model-based statistics from multiple simulated realizations. Theoretically, the convergence of realization statistics is guaranteed over the number of realizations that are independent among themselves. The rate at which realization-based statistics converges with model-based statistics is important and must be assessed. However, due to poor selection of the random number generator, the generated realization might be far from mutual independence. We use the k-means clustering algorithm to select nearly independent realizations from a set of realization models. We apply the proposed algorithm to a coastal erosion problem in Alaska to estimate the amount of gravel.     

SMOS卫星遥感海表盐度资料处理应用研究进展

土壤湿度和海洋盐度卫星首次提供了覆盖全球的高频率、高精度、业务化的海表盐度产品,但其处理和延伸应用仍处于初级阶段,后续校准校正工作还将持续数年,如何及时把握其发展轨迹成为一个重要的科学问题.本研究从SMOS计划、数据概况、盐度反演算法、格点产品制作、多源数据融合和产品应用等方面,介绍和评述了SMOS计划及其海表盐度产品应用研究进展,着重分析了反演算法中的各种误差来源,对在轨2 a的运行情况进行了回顾、对未来的发展重点进行了展望,旨在为开发和应用SMOS产品提供参考.     

Comparison of AVHRR measurements of sea surface temperature with surface observations around New Zealand

Multi‐channel Advanced Very‐High Resolution Radiometer (AVHRR) images of sea surface temperature (SST) in the New Zealand region have been archived since 1989. A comparison of these data with conductivity‐temperature‐depth (CTD) and expendable bathythermograph (XBT) data shows that the AVHRR temperatures are about 7% too high (when expressed in °C). Once the AVHRR temperatures have been corrected, they measure SST with an uncertainty of about 0.7°C.     

基于L-BFGS算法和同时激发震源的频率多尺度全波形反演

全波形反演可以利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力。然而,庞大的计算量和存储空间需求,限制了全波形反演的发展。在频率多尺度全波形反演中将L BFGS数值优化算法与同时激发震源技术相结合的方法来改善这一现状。首先,对Marmousi模型进行了速度反演：在计算过程中明显发现对计算机内存的占用减少,最终反演结果与实际Marmousi模型的拟合误差为0.095 9,较小;采用10个频带单炮震源正演384炮所需时间约为32 640 s,而采用同时激发震源（384炮）正演一次所需时间仅约为700 s。然后,基于高速楔形体模型进行了抗噪能力研究：原始含噪地震记录信噪比为11.147 3 dB;对反演得到的速度模型进行正演,其地震记录信噪比为22.251 8 dB。最后,基于逆冲断层模型进行了反演速度扰动能力研究,反演得到的最终模型很清晰,与具有速度扰动特性的实际模型非常接近,拟合误差仅为0.036 0。数值模拟试验结果表明：此方法反演精度高,内存开销较小,能够显著提高计算效率,并且具有良好的抗噪能力,能够反演出具有速度扰动特性的介质。