移动三维激光扫描系统在地下隧道工程病害检测中的应用

随着环境变化及结构劣化,地下隧道工程投入运营后不可避免会出现病害。如何快速准确获取地下隧道工程裂缝、渗漏水、管片错台等病害信息成为工程重点和难点。作为实景复制技术,三维扫描能够对扫描场景进行高精度的还原,基于多源传感器获取的地下隧道点云数据,借助智能识别算法及人工判读,进行深度挖掘分析,可以很好获取相关位置病害信息。以青岛地铁2号线为例,借助移动三维激光扫描(螺旋扫描)+线扫描相机+其他传感器等设备,探讨外业采集和数据处理过程关键技术方法,分析其在地下隧道工程病害检测及原始数据存档方面的综合应用,最终建立地下隧道三维信息数据库,实现快速检测和评估,从而预测隧道病害发展趋势,减少病害带来的损失,为类似项目提供了良好借鉴。     

基于GIS+BIM的铁路三维信息化管理平台研究

铁路实景三维建设是国家新型基础设施建设的重要组成部分,是建设“智慧铁路”的重要科技支撑。本文基于GIS+BIM核心技术,集成集团铁路全路段三维基础地理空间数据及铁路行车固定设备和设施的三维模型数据,包括数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、数字正射影像(DOM)、真正射影像(TDOM)、倾斜摄影三维模型、激光雷达扫描点云等空间数据,以及铁路专业及相关设备和设施的三维BIM模型数据等多源、多形态,二维、三维铁路时空数据,综合利用互联网、大数据、云计算、地理空间信息、遥感遥测、北斗定位系统BDS、物联网和人工智能等多学科交叉融合技术,面向集团各业务部门统一提供数据资源服务和高精度二、三维地理信息服务,在集团层面建成高精度铁路实景三维地理信息公共服务平台,为铁路安全运行与智慧化管理提供坚实支撑。     

2021年云南漾濞Mw6.4级地震的InSAR监测与反演

2021年5月21日,云南漾濞地区发生M_w 6.4级地震,然而发震区的活动构造前期研究薄弱。针对此次地震开展监测与震源参数反演研究,对深入掌握漾濞地区及其邻近区域的孕震及发震机理和构造活动特征具有十分重要的科学意义。利用欧洲航天局两个轨道的Sentinel-1A SAR卫星影像获取了升、降轨的同震形变场,并利用Okada矩形弹性位错模型反演了震源参数以及同震的滑动分布。监测结果显示,同震破裂引发的最大隆升和最大下沉形变均超过10 cm。同震位错模型反演结果表明：漾濞M_w 6.4级地震是由长度12.2 km、宽度5.0 km、走向132°、倾角83°的断层引发的;此次地震是一次显著的右旋走滑运动的破裂事件,其平均滑动量为0.19 m,平均滑动角为-153.6°,矩震级为M_w 6.1,与美国地质调查局(USGS)、全球矩心矩张量(GCMT)计划等公布的震源机制解结果一致。同时,同震库伦应力变化计算结果显示,同震引发的库伦应力变化为4.21×10²⁵ dyne·cm^-1,相当于矩震级...     

长江口斜压诊断模式三维流场数值模拟

建立了σ坐标系下长江口斜压诊断模式三维流场数学模型,采用k-kl二方程紊流闭合模型求解垂向涡粘系数,计算域内恒定、非均匀盐度场反映了计算域密度斜压效应。验证结果表明,斜压诊断模式的模拟成果较切合实际。模型成功复演了长江口水域由往复流向旋转流过渡的流场特性;潮波从四条汊道传入后在分汊口附近相遇形成多个会潮点,其位置随着径流的大小、潮汐的强弱、汊道的形态等因素而变化。     

统计地震学在地震危险性概率预测方法研究中的应用与讨论

地震是给人民生命财产造成重大威胁的自然灾害之一,地震预测是推动现代地震学学科建设与发展的原动力.在地震的确定性预测迄今仍面临诸多困难的情况下,寻找地震发生的时空统计特征,构建地震危险性统计预测模型成为了评估地震风险并应用于城市与生命线工程等抗震规划设计实际需求的重要途径.21世纪以来,以2008年汶川8级地震为代表的系...     

微分算子展开与耦合势三维有限体积法快速计算随钻超深前视电阻率测井响应非线性Born逼近

本文将非均质各向异性地层中电磁场耦合势Helmhotz方程分解为各向异性背景场方程与散射场方程,并应用算子展开技术推导出耦合势Born级数解,建立一套三维非均质各向异性地层中随钻超深前视电阻率测井响应各阶散射电磁场与非线性Born逼近的有效计算方法.首先,利用传输线法与二维插值技术确定背景电磁场空间分布,得到零阶Born逼近解,然后根据电磁场耦合势的Born级数解推导出各阶散射电磁场方程与递推关系,通过三维有限体积法实现各阶散射场耦合势方程的离散,在此基础上结合MKL PARDISO并行技术,通过递推方式逐步计算各阶散射电磁场,并根据Born级数部分和确定不同阶次的非线性Born逼近.最后利用数值模拟结果对正演算法加以检验,并深入研究分析各阶散射场的变化特征与Born级数的收敛性质.

     

中国及邻区现代构造应力场的数值模拟

我国及邻区的现代构造应力场作为一平面应力问题用有限单元法进行了计算。将本区地壳看成是一不均匀的弹性板,根据各地区杨氏模量E、泊松比v和地壳厚度T的不同,组成12种材料区。全区被分成288个三角形单元。考虑了五种应力和位移边界条件,这些边界条件分别反映了印度洋板块、太平洋板块及菲律宾海板块对我国及邻区施加应力的相对大小。将计算得到的最大剪应力值与强震分布进行对比,将最大主压应力方向与震源机制解的最大主压应力方向进行对比,选择一种和实际符合得最好的边界条件作为可取的模式。结果表明:来自印度洋板块的作用力最大,大约是来自太平洋板块和菲律宾海板块作用力的两倍。     

地面瞬变电磁勘探中源外地形的影响

起伏地形为中国矿产资源的发现和勘查造成了极大困难,为了避免复杂的地形效应,在地面瞬变电磁勘探中尽量将发射源与接收点布置在地形平缓处,但源外起伏地形的影响仍然存在。目前,对地形影响的分析大多从测道曲线图或者视电阻率断面图进行定性判断,较少从整个观测时间段内量化评估地形影响的程度。基于有限元法实现了带地形条件下矩形回线源的瞬变电磁三维正演,在源外构造了山脊、山谷地形,将地形与发射源的距离、大地电导率、异常体电导率作为变化参数,给出了整个观测时间段内在不同接收点处地形造成的相对误差分布,从而分析了源外地形对电磁响应的影响规律。结果表明：源外地形对电磁响应的影响主要集中在某个时间段内,随着与发射源距离增大,地形作用减弱,受影响区域也推移到较晚期时间段上;随着大地电导率增大,地形主要影响区域会推移到较晚期时间上,但受影响程度基本一致;相同几何尺寸的山谷地形比山脊地形对电磁响应的影响更大;地形、异常体对电磁响应的影响可以分离,如果异常体产生的二次场比较强,地形效应的影响相对较小,可以忽略地形影响。研究结果为地面瞬变电磁勘探中地形效应的识别与后期处理解释提供了理论依据。     

地震孕育、发生、发展动态过程的三维有限元数值模拟

为探讨用数值方法模拟地震孕育、发生、发展动态过程的途径,从线性流变体介质内制约质点运动的运动方程出发,导出了模拟地震孕育、发生、发展动态过程的三维有限元方程及程序。还给出了模拟进程中地震孕育、发生、发展过程的约束条件,使得可以用同一个程序完整地模拟地震孕育、发生、发展的全过程,为地震过程本质的认识以及物理预报的实现提供了一个潜在的新手段。