流速逆变张量隐式求解方法及其在航道港池流场计算中的应用

运用高分辨率的边界适应网格进行流体动力学数值计算时,如何提高计算稳定性和减少计算量成为数值求解的关键性问题.在非正交的边界适应坐标系中,每个动量方程中同时出现了两个交叉方向的水位偏导数项,给隐式求解带来困难,而显式格式下的时间步长由于受与空间步长有关的Courant-Friedrichs-Lewy条件限制,计算量成倍增加.本文从广义曲线坐标系下浅海动力学方程组出发,导出了流速的逆变张量所满足的动量方程组,使方程中的水位偏导数项变成了沿某一协变基向量方向占优的形式,方便地采用了交替方向隐式差分格式,从而提高了计算稳定性并减小了计算量.本文通过对澳门海域航道和港池中流场的计算,证实了该模式是一种进行高分辩率数值计算的有效方法.     

基于地磁与红外双模探测的海洋浮标预警系统设计

设计了一种基于地磁检测与红外感应相结合、可对浮标周围异常目标进行探测和预警的控制系统。系统采用芯片级的微型磁感线圈,以及高集成度、低功耗的数据采集与总线技术,通过探测船体磁性对地磁场的扰动,监测船舶对浮标的靠近;采用芯片级的热释电红外传感器,通过探测人体红外辐射,监测浮标在正常工作期间未知人员的入侵。系统的预警采用声光报警和图像远程传输相结合的方式,现场采集的图像数据经过压缩编码后通过无线数传电台发送至远程岸基监测站,实现海洋浮标的远程预警与现场取证功能。     

基于COSMIC掩星数据分析中低纬度地区电子密度分布变化

利用COSMIC掩星2009年电子密度剖面数据,筛选数据进行网格划分,网格内数据统计平均,基于球谐函数计算模型值,分析电离层中低纬度地区最大电子密度的地磁季节变化、昼夜测分布相对变化,及地磁活动对电子密度的分布影响.结果表明,最大电子密度昼测值明显高于夜测值,在中纬度部分区域增大明显.电子密度昼测值在地磁活动期间高度150-550 km中低纬度范围为正相扰动,随纬度变化存在区域差异,随高度增加,扰动加强.     

基于三水导电模型的裂缝性致密砂岩测井解释方法与应用

裂缝性致密砂岩的解释模型是测井定量评价的基础。依据黄桥地区龙潭组地层裂缝性致密砂岩地质特点和孔隙空间的组成,利用三水模型分析了裂缝性致密砂岩的导电机理,提出了该地区的测井解释理论和方法,实现了组分孔隙度和饱和度的定量计算。应用表明,计算的三水导电组分孔隙度与核磁共振测井结果一致,测井解释结果与测试结果一致,认为该方法适用于该地区裂缝性致密砂岩的测井评价。     

滦县地磁场井下观测系统抗干扰效果

近距离铁磁性物质干扰(农田耕作、基建等)、直流供电干扰(高压直流输电、地电阻率观测等)是地磁场地面观测的主要干扰方式。在滦县地震台布设地磁场井下观测系统,检验井下观测的抗干扰效果,结果发现,地磁场井下观测可抑制近距离铁磁性物质干扰,但无法抑制直流供电干扰(可通过避让一定距离解决),该分析结果为未来地震监测手段的选取提供技术参考指标和依据。     

基于地震信号波形形态差异的面波噪声稀疏优化分离方法

实际地震信号通常可表示为具有波形特征差异的多种基本波形信号的线性组合,如叠前道集中的工频干扰噪声与有效波信号、面波噪声与体波信号等.选择单一数学变换方法,往往不易实现地震信号的稀疏表示.近年来发展的形态成分分析理论,通过联合多种数学变换,可实现对复杂信号的稀疏表示.本文根据单道地震记录中面波与体波信号波形结构特征的差异性,提出一种基于形态成分分析的面波噪声衰减方法.针对面波的低频、窄带以及频散特性选择一维平稳小波变换作为其稀疏表示字典,而针对体波波形的局部相关特性选择局部离散余弦变换作为其稀疏表示字典,建立基于双波形字典的形态成分分析模型,通过求解该稀疏优化问题获得最终的信噪分离结果.理论模型和实际地震资料处理证实该方法不仅能够衰减单炮地震记录中的强面波干扰噪声,同时能够更好地保护有效信号的波形特征与频谱带宽,为地震资料的后续处理和分析提供良好的数据基础.     

汶川地震(MS8.0)前的地磁低频峰值变化

以2008年5月12日发生的汶川地震(M_S8.0)为研究对象,选取震前2007年7月—2008年6月成都地磁台的观测数据每月计算一个低频段功率谱峰值,并对2011年7月—2012年6月和2012年7月—2013年6月两个时间段的资料作同样的数据处理。结果表明,成都台2007年7月—2008年6月的低频段功率谱峰值震前出现一些幅度较大的变化,而另外两个时段则显示较为平稳的低频段功率谱峰值。作为对照,对西昌台同时段资料也作相同的处理,其结果显示震前未出现和成都台类似的异常结果。结合其他研究结果,初步认为这种现象可能与汶川地震(M_S8.0)有关联,且这种现象的出现可能与震中距有关,但其发生机理尚需进一步研究。这一结果对于震磁关系的研究具有参考意义。     

新疆且末地磁基准台场址勘选

对拟建设的新疆且末地磁台进行场址勘选,采取十字剖面测量和密跨度测量方法进行地磁场总强度F测量,对测量结果进行初步分析.分析结果表明,且末地磁台的地质条件、磁场梯度分布和背景噪声环境等地磁观测环境条件,符合国家地磁台建设规范的要求,适宜地磁基准台站建设.     

唐山M 4.8地震地磁谐波振幅比变化

针对2012年5月28日河北唐山M 4.8地震,采用地磁谐波振幅比方法,分析昌黎、静海、红山及承德地磁台2007年1月至2015年12月地磁观测数据,结果显示：各台站10 min周期的计算结果波动性明显,其他周期形态较为一致;距震中最近的昌黎地磁台Y_ZHx（NS）测向的10-40 min周期地磁谐波在下降至极低值后,开始转折时发生地震,而Y_ZHy（EW）测向未出现明显转折现象;位于河北平原地震带中部的静海地磁台对此次地震反应显著,2个测向在震前均出现下降-转折-上升的变化特征。通过对比位于不同地区的4个地磁台站地磁谐波振幅比变化,发现受大范围整体构造应力场作用的影响,计算结果具有相似的趋势性变化特征,具体到局部地区或断裂带内部,各台站之间显示出一定差异。     

滇西北地区地磁短周期变化特征研究

利用滇西北地磁台阵8个测点的秒采样观测数据,对短周期事件的地磁三分量变化幅度进行统计,得到不同周期的垂直分量和水平分量变化幅度比值ΔZ/ΔH在观测区的空间分布,由此推测地下存在一条NNW走向的高导带,从地壳延伸至上地幔,且位置随深度不断变化。