三维虚拟地球的海洋信息适用性分析及原型研究

分析了三维虚拟地球在海洋应用上具有的优势及可能面临的挑战的基础上,首次提出了一种结合网格、语义网等前沿技术和理念,利用三维虚拟地球实现三维虚拟海洋的技术方案;并按照SOA的多层次架构,采用XML的多源异构海洋环境数据快速交换、海洋环境信息服务快速封装与发布、海洋环境信息服务虚拟组织、远程可视化等关键技术,实现了海洋环境信息网格平台及网格前端门户系统--三维虚拟海样(VRMarine)。VRMarine不仅能够集成网格环境下多源海洋环境信息服务,再现逼真的三维海洋环境场景,同时,还支持对功能服务的动态集成,实现多维时空特征分析。研究表明,该方案是切实可行和有效的,对三维虚拟海洋具有一定的现实及指导意义。     

网上全景多视点实时浏览与快速传输系统

设计了一个面向虚拟旅游场景的网上全景多视点实时漫游与传输系统。该虚拟旅游系统是基于Flash3D技术进行了构架设计,对海量虚拟旅游全景图片的传输模式和传输策略进行了优化调度,从而使得虚拟旅游场景的网上浏览和传输变得更为流畅。该优化调度策略在湛江虚拟旅游系统中得到了很好的运用。     

福建省泉州地区断裂带地壳形变PS-InSAR监测

PS-InSAR技术能够有效降低常规差分干涉雷达受时间失相干、空间失相干和大气效应的影响,在常规D-InSAR不能形成干涉条纹的情况下,可利用时间序列的雷达影像和相位稳定的永久散射体目标点获取离散的PS像素点形变速率。以福建省泉州地区的断裂带为研究对象,对1996-1999年的22景ERS SAR数据进行PS-InSAR处理,得出研究区主要断裂的视线向位移速率为3~5mm/a,表明该区断裂仍有一定的活动性,具有潜在的地震危险。     

基于虚拟日变台进行地磁矢量数据日变通化方法

流动地震地磁矢量观测是一种获取地震前兆异常的方法,试验研究和观测实例表明,地震孕育引起的地磁场异常变化量级较小,因此在观测、数据处理过程中都要尽可能消除误差提高精度.本文主要从地磁矢量数据日变通化精度方面开展讨论,首先使用反距离加权插值法由泰安、武汉、崇明、杭州4个地磁台观测资料计算出蒙城地磁台相应的虚拟地磁数据,其磁偏角、水平分量、垂直分量三个要素与真实观测值的相关系数分别高达0.9987、0.9946和0.9806,验证了反距离加权插值方法对地磁观测数据空间插值的有效性.其次,选择东部和西部测区分别使用反距离加权插值方法建立各地磁矢量测点位置的虚拟日变台并用其进行通化,实例计算结果表明,该方法可有效提高日变通化精度,对于地磁台站稀疏地区更具实际应用价值.     

瞬变电磁虚拟波场层状Green函数Born近似成像方法

瞬变电磁虚拟波场Born近似成像是通过Born近似对瞬变电磁虚拟波场方程进行线性化处理, 求取速度扰动量实现成像的方法.Born近似采用半空间Green函数, 在背景速度变化较大时成像分辨率较低.因此, 本文从虚拟波场出发, 建立辐射场与散射场满足的Helmholtz方程, 导出层状介质Green函数表达式, 将其应用于Born近似中, 得到了基于层状介质格林函数的Born近似电导率计算公式和散射场关于速度扰动量的关系式, 最终利用速度扰动量实现成像.通过对理论模型的实验计算, 验证了利用层状模型Green函数的Born近似成像算法, 能够重建地层电阻率分布, 改善Born近似虚拟波动方程逆散射反演的垂向分辨率, 获得较好的成像效果.对甘肃地区的实际资料处理结果表明, 层状介质Green函数的Born近似, 是一个精确度较高、稳定性好、有实际应用价值的成像方法.

     

青藏高原冻土形变监测的永久散射体方法研究

为了有效地对较大范围内青藏高原冻土形变进行研究,改进了永久散射体方法,并将其应用于青藏铁路北麓河段的冻土形变研究。通过与实测数据的对比发现,本文所计算出来的北麓河段冻土路基的形变在趋势上是正确的,说明采用永久散射体方法对高原冻土的形变进行研究是具有很大潜力的。     

火山Mogi模型形变反演的虚拟观测法及方差分量估计

针对Mogi模型垂直位移与水平位移联合反演中的病态问题,改进火山形变总体最小二乘（Total Least Squares,TLS）联合反演的虚拟观测法,并使用方差分量估计（Variance Components Estimation,VCE）方法确定病态问题的正则化参数.将附有先验信息的参数作为观测方程,与垂直位移和水平位移的观测方程联合解算,推导了三类观测方程联合反演的求解公式及基于总体最小二乘方差分量估计确定正则化参数的表达式,给出了算法的迭代流程.通过算例实验,研究了总体最小二乘联合反演的虚拟观测法在火山Mogi模型形变反演中的应用;算例结果表明,三类数据的联合平差及方差分量估计方法可以确定权比因子并得到修正后的压力源参数,具有一定的实际参考价值.

     

VSP地震干涉成像及应用研究

受井中检波器串级数局限,垂直地震剖面（VSP）反射波成像范围窄,且不能对井中最浅接收点上方区域有效成像.虽然多次波成像能扩大成像范围,但在实际应用中尚有诸多困难和挑战.本文根据Wapenaar的地震干涉理论,基于上下行波场分离技术,研发了VSP地震干涉成像方法.该方法将VSP自由表面多次波重建为在地表震源位置激发（虚震源）接收的拟地面地震反射波,然后偏移成像,以达到对多次波间接成像的目的.通过数值模型实验,测试了VSP干涉成像的极限分辨率,并讨论了主要采集参数的影响,结果表明：该方法的垂向和水平极限分辨率分别达约10 m和20 m,且能分辨深度达6500 m处的50 m×100 m溶洞;采用12至24道井中检波器串采集的VSP资料,其干涉成像结果显著优于VSP反射波成像,与相应的地面地震成像效果相当.将本文方法应用于新疆地区采集的VSP资料,结果表明：与VSP反射波成像相比,成像同相轴更加连续,成像范围显著扩大;与地面地震成像相比,成像结果相当,尤其在浅中部甚至更好.新方法不仅无需进行井中接收点静校正,且能显著增大成像范围,有利于成像同相轴的追踪对比、地震属性提取和地质解释,尤其对中国新疆地区深部缝洞型储层的成像,具有广泛的实际应用前景.

     

虚拟技术在地震应急指挥技术系统中的应用

利用虚拟技术,可将原来在多台服务器上部署的地震应急指挥技术系统在一台高性能服务器上实现容灾备份,在节约硬件资源的同时,虚拟机灵活部署、快速恢复的特性也能提高整个系统的灵活性、可靠性.本文对什么样的服务器可作为地震应急指挥系统的虚拟服务器,如何规划虚拟应用,虚拟部署后的系统与原系统比较有何差异等进行了研究.本文的研究结果可为全国各省区域应急指挥中心的容灾备份提供参考依据.     

面向对象的虚拟地理资讯平台的设计与实现

本文采用面向对象的技术，探讨了基于VR技术的地理资讯系统的设计平台和体系结构，结合三维场景中对象模型、资源和信息数据，提出了面向对象地理资讯系统平台的解决方案，并在虚拟平台上实现了虚拟校园的规划和设计，以及在虚拟校园中漫游和面向三维对象的查询。