惯量投影椭球在构造变形分析中的意义初探

本文讨论了一种新的数学工具,即惯量投影椭球（和椭圆）,在具有任意形状构造变形体的变形描述与应变分析中的意义。论证了在均匀的递进变形过程中,构造标志体惯量投影椭球的变形与其自身的变形保持一致,两者遵循同样的均匀变形方程。在进行构造变形描述和分析时,构造标志体形状与其惯量投影椭球是等效的。惯量投影椭球具有有限应变椭球相同的性质,可以用来描述任意形状构造标志体的变形,并可以替代具有任意形状构造标志体进行变形分析。先前适用于椭圆形标志体变形分析的方法均可应用于具有任意形状的构造标志体。这将为我们对具有任意形状的构造标志体变形的描述和分析提供方便和有用的数学工具。     

匹配追踪谱反演处理技术在精细地震解释中的应用

受地震资料分辨能力的限制,薄储层、微小断层等小尺度地质体刻画始终是困扰油田精细勘探与开发的难题之一。基于匹配追踪算法的频谱分解反演技术为提高地震综合解释精度提供了一条新的途径。该技术在高精度频谱分解基础上不依赖于先验模型及解释层位等约束,基于叠后地震数据体可直接反演并得到地震反射系数序列。该数据体具备很高的分辨能力,作为基础数据在地层层序细节刻画、薄储层及小断层等微小地质目标识别等方面具有明显优势。该技术在渤海数个油田中进行应用并取得较好效果,具有广阔的应用前景。     

CMIP5模式对我国西南地区干湿季降水的模拟和预估

利用降水观测资料, 评估了参加国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的34个全球模式对1986～2005年我国西南地区干湿季降水的模拟能力。结果表明, 34个CMIP5模式中分别有30和25个模式模拟的干季和湿季降水偏多。34个模式对我国西南地区干湿季降水的模拟能力差异较大, 大约半数模式的模拟值与观测值的空间相关系数通过了99%的信度检验, 且标准差之比小于2。利用两个技巧评分标准, 分别挑选出了对干湿季降水模拟最优的9个模式。最优模式集合平均结果要优于34个模式的集合平均, 更要优于大多数单个模式。进一步利用最优的9个模式的集合平均对RCP4.5和RCP8.5两种典型浓度路径下我国西南地区干湿季降水的变化进行了预估。相对于1986～2005年气候平均态, 在21世纪初期(2016～2035年), 我国西南地区干季降水变化表现为川西高原降水增多, 而四川盆地及攀西地区、重庆、贵州和云南的大部分地区降水减少;湿季降水变化表现为川西高原、贵州和广西大部分地区降水增多, 而四川盆地及攀西地区和云南降水减少。在21世纪中期(2046～2065年)和末期(2080～2099年), 西南地区干湿季降水普遍增多。在RCP8.5情景下, 降水的变化幅度要强于RCP4.5情景。     

基于RPC模型的线阵卫星影像核线排列及其几何关系重建

针对核线影像无几何模型的问题,提出基于有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient,RPC)模型,利用投影轨迹法制作线阵推扫式卫星核线影像及其几何模型的重建方法。利用SPOT 5 HRG、CBERS 2-03异轨立体像对和SPOT 5 HRSI、RS P5、GeoEyeI、KONOS同轨立体像对重建的核线影像几何模型上下视差的中误差在0.2个像元之内;利用重建几何模型和原始影像几何模型进行前方交会计算所得到的地面点平面中误差在1 m之内,高程中误差在0.3 m之内,验证了本文方法的可靠性。     

聚类算法研究

建立了一种新的聚类算法——模糊投影寻踪聚类(fuzzy projection pursuit cluster, FPPC)算法,实现了投影寻踪聚类(projection pursuit clustering,PPC)算法与模糊聚类迭代(fuzzy clustering iterative,FCI)算法的良好融合。FPPC算法首先建立了一种新的投影指标函数,该函数由投影值标准差和投影点广义欧氏权距离平方和构成,能避免传统PPC中选取惟一参数密度窗宽时完全依赖经验来决定的问题;然后采用投影技术对高维数据进行降维处理,执行FCI步骤来对低维样本集进行初次聚类运算;接着通过寻找最优投影方向的过程,对样本集进行PPC的二重聚类。在FPPC求解过程中,运用了由混沌理论、文化算法与差分进化算法融合而成的混沌文化差分进化算法进行优化处理。实验仿真表明,FCI与PPC双重迭代聚类的FPPC算法拥有更优的聚类精度及有效性。     

区域泥石流危险度评价的投影寻踪动态聚类方法

在对投影寻踪聚类方法深入分析的基础上,首次把投影寻踪聚类的思想和动态聚类方法结合起来构造投影指标,提出了投影寻踪动态聚类(PPDC)新方法,新方法在整个运算过程中完全由自身数据驱动,毋需人为给定参数,具有聚类结果客观、明确以及稳定性好、操作简便等特点。计算结果表明,PPDC法应用于区域泥石流危险度评价不仅切实可行,而且能克服了现有评价方法的不足,取得了令人满意的实际应用效果。上述应用为同类问题的研究开创了一条新途径,也进一步为生态保护、防灾减灾提供科学依据和技术支持。     

极光全天空视频图像分析系统

全天空成像观测是目前极光地面观测和反演磁层结构与动力学行为最有效的手段之一,本文介绍在参照WDC－C2极光数据中心ADPRS（AuroralDataProcessing＆RetrievingSystem）系统功能的基础上,采用视频图像采集技术,首次在微机上开发成功的一个极光全天空视频图像分析系统．该系统在图像处理用户界面的构建上采用了视窗编程技术,在全天空图像到地磁坐标／地理坐标的投影变换中首次引入了强度修正因子,其功能可与ADPRS系统媲美．     

兰勃特投影在内蒙古中部地区线路工程的应用

针对目前内蒙古电力工程建设中采用高斯投影带来一些如长度变形、跨越多个投影带问题,为了保证东西方向较长的线路施工精度需要不断地变换高斯抵偿面的问题,提出了使用兰勃特投影来解决这一矛盾,并对实际数据进行分析和评价,以便在内蒙古自治区电力工程建设使用。     

Seismic comprehensive forecast based on modified project pursuit regression

In the research of projection pursuit for seismic comprehensive forecast, the algorithm of projection pursuit regression (PPR) is one of most applicable methods. But generally, the algorithm structure of the PPR is very complicated. By partial smooth regressions for many times, it has a large amount of calculation and complicated extrapolation, so it is easily trapped in partial solution. On the basis of the algorithm features of the PPR method, some solutions are given as below to aim at some shortcomings in the PPR calculation: to optimize project direction by using particle swarm optimization instead of Gauss-Newton algorithm, to simplify the optimal process with fitting ridge function by using Hermitian polynomial instead of piecewise linear regression. The overall optimal ridge function can be obtained without grouping the parameter optimization. The modeling capability and calculating accuracy of projection pursuit method are tested by means of numerical emulation technique on the basis of particle swarm optimization and Hermitian polynomial, and then applied to the seismic comprehensive forecasting models of poly-dimensional seismic time series and general disorder seismic samples. The calculation and analysis show that the projection pursuit model in this paper is characterized by simplicity, celerity and effectiveness. And this model is approved to have satisfactory effects in the real seismic comprehensive forecasting, which can be regarded as a comprehensive analysis method in seismic comprehensive forecast.     

投影寻踪模型在地下水水质评价中的应用

通过分析常用水体质量评价模型的缺陷,提出了基于序列二次规划算法的投影寻踪评价模型,并利用多项式插值的方法进行水质分类,取得了符合客观实际的评价结果。某水源地地下水质量评价结果表明:利用投影寻踪方法可以揭示高维数据的结构特征,所建立的评价模型不仅简单、直观和易于理解,而且结果合理,为水源地的保护和合理利用提供了决策依据。