轨迹大数据: 数据处理关键技术研究综述

针对轨迹大数据的高效点-轨迹k近邻（point to trajectory k nearest neighbor, P2T_kNN）查询处理需求,提出了一种融合时空剖分和轨迹分段的轨迹组织方法,其核心思想是在对轨迹作时间剖分的基础上,利用离散全球网格系统（discrete global grid system, DGGS）在空间上进行再次剖分,从而利用两次剖分得到的时空单元编码来索引落入其中的轨迹片段。在此基础上利用分布式列式存储技术设计了面向轨迹大数据的P2T_kNN查询处理框架,提出了一种顾及轨迹数据空间分布的自适应空间单元搜索算法,即通过分析轨迹数据在给定时间约束下的空间分异特征,动态调整空间单元的搜索步长,从而提升了轨迹稀疏区域的处理效率。针对亿级轨迹的实验结果表明,该方法适用于轨迹大数据的P2T_kNN查询处理,在轨迹稠密与稀疏区域的平均查询响应时间均小于1 s。     

地面大直径应急救援钻孔成孔工艺设计与分析

地面大直径钻孔可作为井下被困人员的逃生通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的应急救援方案之一。而常规大直径工程孔以泥浆正循环、多级扩孔工艺为主成孔,无法满足救援要求。着眼于大直径孔救援逃生目的,阐明包括精准透巷、优化孔身结构、高效成孔和安全透巷等四项成孔工艺设计原则;以此为指导,针对覆盖层钻进、二开基岩层钻进、下套管及固井具体施工情况,分析了全套管钻进、导向孔下导管钻进及集束式潜孔锤扩孔钻进、浮力法下套管及内插法固井等技术;借用巷道围岩松动圈及塑性区成熟理论,视透巷钻进所破坏的塑性区岩体为潜在垮落体,进行顶板稳定校核,提出了安全透巷距离及位置等关键参数设计选取方法,为地面大直径应急救援钻孔施工提供技术支持。     

大型GIS与数字地球的空间数学基础研究

将地图投影概念由传统的曲面到平面的变换扩展为曲面到曲面的变换,并提出一套适合于大型GIS和地球数字产品的实用"地图投影"模型。该模型的视图采用等距离切圆柱投影,度量空间是椭球面几何系统,符合计算机环境下GIS视图与度量空间分离的特性。鉴于全球多分辨率连续可视化,精密可视化量算、三维、多维地球数据统一,标准的空间定位框架和只有在统一的空间系统内,全球资源、生态环境数据才能进行精确的地理分析等4个方面的需要,从地图投影发展到本模型将是方向和技术趋势     

西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境

西天山昭苏北部早石炭纪大哈拉军山组火山岩由碱性橄榄玄武岩和少量的拉斑玄武岩组成。火山岩TiO2（1．10～1．99％）和P2O5（0．22～0．70％）含量较高,富集大离子亲石元素（Rb,Ba,K）并强烈亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）（（Nb／La）N=0．20～0．36）,轻重稀土分异,其地球化学特征总体上与美国盆岭地区新生代（中新世中期之前）火山岩以及中美洲和南美洲的弧后“过渡型”基性火山岩相似,但与典型火山弧岩浆岩有些不同。大量元古代继承锆石的出现以及主量、微量元素和Nd同位素地球化学特征均表明火山岩经历了相当程度的结晶分异和陆壳混染（AFC）。与碱性玄武岩相比,拉斑玄武岩的SiO2含量和K2O／Na2O比值较高,而εNd（t）,MgO和Mg^#值较低,可能由碱性玄武岩浆经AFC演化形成。碱性橄榄玄武岩中含富Fe,Ti贫Si的火山岩夹层（Fe-Ti玄武岩）,是碱性玄武质岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分异的产物。火山岩的元素地球化学特征指示岩浆源区可能为俯冲流体交代富集的岩石圈地幔,然而,Fe-Ti玄武岩的出现以及地球化学特征随时间的规律性变化均指示它们形成于拉张的构造环境。我们提出,昭苏北部大哈拉军山组火山岩可能形成于具有元古代陆壳基底的活动大陆边缘弧后拉张环境。这一认识与前人提出的大哈拉军山组火山岩为地幔柱活动影响的大陆裂谷岩浆岩的认识有所不同。     

巴姆地震变形场和应力场：Ⅰ．用差分干涉雷达和Okada方法求解

本文对2003年12月26日伊朗东南部克尔曼省巴姆地区发生的6．6级地震产生的位移场、应变场和应力降分布进行了定量研究。首先从差分干涉雷达（D—InSAR）出发,求解出此次地震的同震干涉条纹和雷达视线方向的位移场,并从雷达干涉的相干图上清楚的观察到了发震断层的痕迹,得出此次地震的发震断层是巴姆断层以西的隐伏断层的结论。然后结合Harvard的CMT（震源机制解）结果、Nakamura的断层结果（Arg—e—Bam隐伏断层）以及本文D—InSAR求解出的发震断层结果,利用Okada程序,计算出此次地震的北、东、垂向三个位移分量,投影得到雷达视线方向的位移,将投影结果与由D—InSAR得到的位移场比较,看到我们所讨论的断层模式可以很好的解释差分干涉雷达的观测结果,可以合理的解释Arg—e—Bam隐伏断层为此次地震的发震破裂断层。通过分析地震的破坏程度分布图,隐伏断层为发震断层的解释可以很好的符合巴姆地震的等震分布图。最后,本文利用Okada程序计算得到了此次地震所产生的应变场和应力降场。     

巴姆地震变形场和应力场：Ⅱ．用FEPG有限元方法求解

本文利用FEPG有限元程序对2003年12月的巴姆地震变形场和应力场进行了模拟计算.2003年12月26日,巴姆地区发生6.6级地震.Nakamura、Suzuki等人利用余震资料和地震破坏程度的分布图分析了余震震中的统计分布形式,得到了此次地震的发震断层是巴姆断层以西大约5km的Arg-e-Bam隐伏断层的结论.凌勇等人从差分干涉雷达(D-InSAR)出发,得到了此次地震的同震干涉条纹和雷达视线方向的位移场,并从雷达干涉的相干图上确定了发震断层的痕迹.他们还利用Okada程序模拟计算了此次地震的位移场,模拟计算的结果与D-InSAR测量的位移场比较符合.Okada程序从断层的位错为出发点进行计算,从运动学角度对此次地震变形场和应力场进行研究;本文从动力学的角度出发,研究远场区域边界的应力状态以及断层的物性参数的变化对巴姆地震形变场的影响,将各种计算结果进行对比的同时也和前人的结果相比较.本文计算中采用了凌勇等人的断层参数,即Arg-e-Bam隐伏断层为近南北走向,向东倾斜,近直立的倾角,右旋走滑,其(Strike,dip,slip)为(175°,80°,173°).断层未延伸到地表,自地面以下1km处往下延伸16km的宽度,断层长度为20km.对断层的杨氏模量、泊松比、断层附近区域的边界受力大小、两个主应力的比例以及主应力的方向的改变对计算结果的影响做了讨论.最后通过上述几组计算结果建立了一个与前人结果较为符合的巴姆地震参数模型.通过计算,一方面揭示了应力状态和物性参数的影响,另一方面也说明Arg-e-Bam隐伏断层是此次地震的发震断层这一结论是可信的.     

适用于大旋转角的三维基准转换的一种简便模型

基于大角度的空间直角坐标转换,提出了以方向余弦为参数、适用于任何角度旋转的空间直角坐标转换的简明计算方法。     

吉林大椅子山火山年代学、地球化学特征及其排气量的估算

利用铀系组分法测得龙岗大椅子山火山喷发时间为距今71±9 ka,属于晚更新世.各类喷发物的岩石化学、地球化学特征表明,它们形成于同一岩浆源.根据岩石学方法,结合Thordarson (1996)等人的排气模型,估算此次喷发向大气层输送的HCl、HF总量分别为7.36 Mt和5.21 Mt.     

西南地区水工环地质大调查成果综述

在1999年—2003年5年中,西南地区部署了下列水工环地质太调查工作：(1)西南岩溶石山地区地下水勘查与生态环境地质调查;(2)西南红层找水勘查示范;(3)西藏“一江两河”地区干旱县地下水资源调查;(4)长江上游生态环境地质调查;(5)长江上游主要环境地质问题调查;(6)四川省、云南省、贵州省、重庆市和西藏自治区1：50万环境地质调查;(7)云南省、四川省矿山环境地质调查与评估;     

森林冠层和森林边界层大涡模拟

在采用各向异性湍流动能闭合方案和3阶Runge-Kutta时间积分方案的大涡模式中,引入由森林冠层粗糙元造成的动量拖曳项、热量输入项和TKE耗散项,以模拟森林冠层和森林边界层的气象场. 通过中性和不稳定层结条件下不同叶面积指数算例的模拟分析及与已有观测结果的比较表明,本文所建大涡模式对森林冠层和森林边界层有较好的模拟效果. 进一步研究表明：不稳定层结条件下较稠密的森林冠层中特有的Kinking & Pairing湍涡结构与森林边界层中湍流的大涡运动相互作用,形成了森林冠层附近的温度斜坡型结构.