塔里木地区勘探地震正演模拟研究

以塔里木前陆盆地地质背景为模型,采用三维任意差分精细积分方法并行算法实现了库车地区三维正演模拟.三维任意差分精细积分方法通过时间域采用局部积分半解析方法求得波动方程的递推算子,与常规的差分法相比计算精度有较大提高;文中计算稳定性根据实际算例进行分析,采用稳定因子约束,得到较好的稳定性;边界条件采用改进的自适应吸收边界,并通过串行程序并行化,大大减少了三维正演模拟的耗时,完成了大数据量三维正演模拟.     

RTL时间扫描方法在冀鲁豫交界地区的应用研究

“区域-时间-长度算法”(region-time-lengthalgorithm,简称RTL算法)是一种检测地震活动水平相对变化的计算方法,利用该算法对冀鲁豫交界地区1980年以来的ML5.0以上地震进行了回顾性检验,发现震前都达到了VRTL异常指标,说明该地区ML5以上地震前,地震活动水平相对于背景活动水平都有明显变化。通过RTL算法对异常进行量化,对以后该区的5级以上地震活动情况具有一定的预报能力。     

咸淡水交汇区重金属粒径分配特征的模拟实验

利用从珠江莲花山河段采集的淡水和大洋海水经过滤后，按不同盐度混合，模拟河口咸淡水交汇区重金属在水中各微粒级的分配特征。实验结果表明，在各种盐度条件下，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ和Ｃｄ主要以粒径＞１．０μｍ和＜０．２２μｍ的微粒存在于水中。在加入Ｆｅ（３＋），Ａｌ（３＋）模拟实验中，重金属绝大部分含量形成粒径＞１．０μｍ的微粒，其中Ｆｅ达９９％以上，Ｃｕ，Ｐｂ约９５％，Ａｌ约有７０％－９０％，Ｃｄ约４０％，其余部分主要以＜０．２２μｍ微粒存在。加入与未加入Ｆｅ（３＋），Ａｌ（３＋）的实验比较，Ｆｅ（３＋），Ａｌ（３＋）的加入对水中Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ和Ｃｄ含量向大微粒聚集有很大影响，使其聚集在粒径＞１．０μｍ微粒的量增加３０％－４０％。另外从实验结果和理论分析可知，水的盐度与重金属在位径＜１．０μｍ微粒中的含量分布无明显关系，但咸水中大量离子将对河水中胶体絮凝和微粒增长有重大影响。     

最小二乘混合像元分解的端元丰度信息提取研究

针对无约束最小二乘混合像元分解算法提取地物端元丰度出现的局限性问题,通过野外实地采集的地物光谱数据建立研究区典型的地物波谱库,以Landsat OLI影像作为主要数据源,在经过Gram-Schmidt(GS)影像融合的基础上,利用纯净像元指数(PPI)及基于几何顶点的端元提取技术提取研究区典型地物端元,最后通过完全约束的最小二乘混合像元分解算法完成对研究区典型地物端元丰度的提取。结果较好地解决了无约束最小二乘混合像元分解算法提取的端元丰度信息出现负值的情况,并且提高了典型地物丰度信息提取的精度。完全约束最小二乘混合像元分解算法的RMSE误差均控制在0.174 913左右,在很大程度上提高了混合像元分解精度及实用性。     

基于无人机图像的密集匹配方法研究

本文提出了一种基于FAST算法的无人机图像密集匹配,使用FAST算法提取两图像的特征点,并使用归一化互相关算法实现两特征点点集的匹配,然后根据初匹配的结果采用RANSAC算法鲁棒地估算出基本矩阵和单应矩阵;采用极线约束和单应约束通过归一化互相关关系稳健匹配出所有点。实验表明,该密集匹配方法结果令人满意。     

2003年新疆石河子5.4级地震序列重新定位及发震断层与机制分析

利用双差地震定位法对2003年2月14日石河子5.4级地震及其余震进行重新定位。定位结果显示,石河子地震及其余震呈N40°E方向线性展布,与准噶尔南缘断裂近乎垂直;震源深度全部分布在15~30 km范围内,优势分布为15~25 km。石河子5.4级地震震中位置为44.001395°N,85.872175°E,距离新疆地震局测得的震中位置仅1.2 km,而距离宏观考察的震中位置约49 km。分析重定位结果其震源机制解得出,这次地震的发震构造是准噶尔南缘断裂,而不是宏观考察的以连哈比尔尕山断裂;节面Ⅰ是主破裂面,而且其走向与重定位地震序列的展布方向基本一致。     

多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究

直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符.     

遗传算法及其在速度结构与震源联合反演中的应用

遗传算法是近年来发展较快的一种求解多参数非线性优化问题的有效方法。本文通过对遗传传算法的介绍。对该方法的发展现状及特点进行了分析,在此基础上,对遗传算法进行了改进：通过引入放大系统Ｋ。对目标函数进行压缩及扩展来提高遗传算法的搜索机制;     

黄土陡坡裸露坡耕地浅沟发育过程研究

根据黄土陡坡地浅沟地形特征参数,在室内人工建筑浅沟发育初期的雏形模型,研究浅沟发育不同阶段沟头溯源侵蚀、沟壁扩张和沟槽下切变化规律,分析浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的贡献。结果表明,浅沟发育不同阶段对应于不同的浅沟侵蚀过程。浅沟发育初期,沟头溯源侵蚀、沟壁扩展和沟床下切均相对活跃,且溯源侵蚀速率大于沟壁扩张速率和沟床下切速率;浅沟发育中期,以沟槽下切和沟壁扩张为主;浅沟发育后期,以沟壁扩张为主,但沟壁扩张速率明显小于浅沟发育的初期和中期阶段。浅沟发育初期和中期阶段,浅沟侵蚀量占总坡面侵蚀产沙的58%;浅沟发育后期,浅沟侵蚀量占总坡面侵蚀产沙的26%~59%。     

基于改进A*算法的水下重力匹配导航路径规划

水下重力匹配导航作为辅助手段,能够有效克服惯性导航系统在水下长时间航行产生的误差积累.重力场的不规则性,使得不同海域重力场适配性存在差异,重力特征变化显著的海域匹配精度较高,反之精度较低.在适配性评价基础上,对导航路径进行规划有助于提高作业任务可行性,合理规避不利因素.本文采用重力异常标准差、粗糙度等特征参数对海域重力场适配性进行评价,形成重力场适配格网参考图,引入A^*算法规划起始点和目标点间路径,达到了有效规避非适配区、提高航路设计合理性的目的.传统A^*算法存在的问题是,规划路径折线较多、线路总弯曲度大,本文设计了一种改进方法,通过前后向对比分析,对单个路径节点逐个进行筛选过滤,有效减少了冗余航向调整,实现了路径的平滑优化.