基于T-matrix的非线性参数估计方法

全波形反演可提供高精度的地下介质参数空间分布,但传统的全波形反演方法建立在Born近似的基础上,对初始模型具有一定的依赖性.为了摆脱Born近似的束缚,本文基于二维常密度声波方程,在De Wolf近似的前提下,借助传输矩阵(T-matrix)方法,深入研究了逆薄板传播算子(Inverse Thin-Slab Propagator,ITSP),实现了速度扰动的非线性估计.ITSP方法避免了Born级数方法在扰动较强、扰动区域较大时的发散性问题,且只经过一次扫描校正,计算效率较高.二维模拟数据分析验证了本文方法的可行性以及有效性.     

温度场中桥面矩形薄板动力稳定性研究

分析温度场中桥面矩形板受横向均布简谐激励作用的动力稳定性问题。应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。利用稳定性理论分析其运动稳定性,给出系统随控制参数变化运动稳定性规律。利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统主共振的近似解,系统主共振幅频响应曲线具有跳跃现象和明显的硬刚度特性。     

基于薄板样条函数的HY-1B卫星 L1B 数据几何校正方法研究

将HY-1BL1B产品中已有的经纬度数据抽样作为控制点,根据控制点的图像坐标和经纬度坐标间的对应关系,基于薄板样条函数的坐标变换关系对HY-1BL1B数据进行了几何校正,并与陆地矢量边界进行了比较,结果表明该方法能较好地完成HY-1B卫星L1B数据的几何校正。     

海洋结构薄板承载性能的裂纹群体效应

大型海洋结构长期服役中构件裂纹不可避免,结构承载性能必然随之弱化。针对含非均匀分布裂纹的薄板,以有限元方法对小变形状态下其极限承载能力进行计算,得到裂纹数量、长度、分布等因素对薄板屈曲临界应力的影响规律。发现裂纹不仅改变截面的有效承载面积,同时改变局部结构的变形状态,多种因素共同作用使板的承载性能非单调变化,即多裂纹对板承载性能的影响具有一定的"群体"效应。     

基于OpenGL下三维地质模型生成技术

本文融合工程地质资料、工程地质专家知识、计算机处理、数学拟合技术及计算机图形学理论,利用薄板样条与曲面拟合算法,通过OpenGL建立了三维地质模型,实现了对复杂地质特征的模拟。     

由等高线建立DEM的YUE-HASM方法研究

建立DEM的数据源有很多,传统的由人工解译地形得到的等高线数据,仍然是一种十分重要的用于建立DEM的数据源。针对YUE-HASM(High Accuracy Surface Modelling)目前主要用于处理离散点数据这一特点,本文提出了一种基于YUE-HASM由等高线数据建立DEM的方法:(1)首先,根据分辨率建立研究区域的矩形网格;(2)然后,对等高线进行离散化,离散化时采用1/4阈值的方法,即如果等高线经过的格网中心点离等高线的距离小于或等于格网边长1/4时,该点就被赋为等高线的值;(3)最后,使用YUE-HASM方法模拟离散点的方法建立DEM。将高斯合成曲面研究区域x∈[-3,3],y∈[-3,3]切分为75×75的规则网格DEM,在ArcGIS9.0中提取该区域的等高线,并分别使用本文提出的方法,以及ArcGIS9.0的常用方式建立DEM方法,即薄板样条(Thin Plate Spline,TPS)方法和TIN方法,对等高线进行DEM模拟和等高线回放比较分析,发现用于YUE-HASM方法模拟结果的等高线最近似于原始等高线,其次是TPS方法和TIN方法。本文提出的方法只产生一根假等高线,对曲面的基本形状保持最好;薄板样条方法分别丢失了2个山峰上的各1条等高线和一条马鞍形带上的等高线,使整个曲面的基本形状受到很大影响;TIN方法虽然保留了整个曲面的基本形状,但是,出现锯齿状等高线,甚至是不合理的断头等高线。本文不仅对由等高线建立DEM的相关方法研究有参考意义,而且对于等高线的各种应用,如等高线的地形分析等也具有参考意义。     

应用响应函数技术研究岩石圈挠曲

响应函数与弹性薄板挠曲模型均用于研究地球均衡,但二者的结合为认识岩石圈流变性提供了一种重要方法。本文着重介绍二十年来在这一领域的研究进展,并阐述了大陆岩石圈基本挠曲模型的多种改进(例如考虑非完全弹性、地下负荷、地形侵蚀等)及其结果。     

基于多分辨率层次分类的机载LiDAR点云滤波方法

针对复杂地形环境滤波的需求,提出一种具有较强抗差稳定性的多分辨率层次分类滤波算法。该方法首先对原始点云数据进行格网化,主要通过设置格网分辨率值将数据分为3个层次,在每一层通过改进的局部最小值法选取初始地面种子点;然后利用薄板样条函数迭代内插生成栅格曲面,根据定义的残差阈值判定方法,完成点云的分类;分离出的地面点作为下一次迭代的种子点用于构建栅格曲面。利用ISPRS提供的15个训练数据对该方法进行实验,将实验结果与8种经典滤波算法进行对比分析,证明该方法在适应不同地形环境方面具有较强的稳健性。     

薄板样条与大区域高程异常插值

精确确定高程异常是将大地高转换成正常高的基础,也是制约GPS应用于高程测量的关键。目前诸多高程异常的内插或拟合方法都有其局限性与适用条件,尤其对于大区域范围内的高程异常插值没有一个好的办法。本文利用薄板样条在二维曲面插值中的优越性,提出了大区域高程异常插值的薄板样条法,简要介绍了薄板样条理论,给出了薄板样条的实用计算方法,并用模拟算例与样条法进行对比,表明了该方法的可行性与优越性。     

一种顾及地形复杂度的LiDAR点云多尺度滤波方法

针对复杂地形区域的机载LiDAR数据滤波方法中自适应阈值设置问题,根据地形多尺度效应,提出一种自适应阈值的机载LiDAR点云多尺度滤波方法。该方法采用影像金字塔策略按分辨率从高至低逐级构建LiDAR点云分层格网,滤波过程则从最大尺度格网(顶层格网,最低分辨率)开始,采用局部统计分析的方法自适应地确定高差阈值,同时结合薄板样条内插出下层各格网控制点的高程值,直至最底层格网完成原始激光点云滤波。通过我国某山区城市复杂地形的LiDAR数据实验表明顾及地形复杂度的LiDAR点云多尺度滤波方法能够快速有效地提取高精度DEM,能够满足实际生产需求。