网格剖分对大地电磁测深反演精度的影响

网格剖分的合适与否,影响着反演结果的精度。用不同模型、不同反演方法,对比验证粗细两种不同的网格对反演精度的影响。研究结果表明,从整体上看两种不同网格剖分方式,粗网格在深部比细网格模拟精度高,但是近地表开始阶段,粗网格与细网格波动幅度都较大,都脱离正常值,粗网格模拟精度不如细网格;粗网格的整体变化幅度比细网格缓和,其中对低阻异常体反演精度较好,但对高阻异常体反演精度较差,与真实值相去甚远。     

地形对不同反演的影响

根据观测数据和模型参数之间的关系,通常将求误差函数的最优问题的方法通常分为线性反演和非线性反演;线性反演要求有相当准确的背景介质模型的条件,这和地球物理问题中的实际情况相矛盾。特殊情况下,线性反演甚至出现发散的情况。而非线性反演不用求目标函数的偏导数,全局随机搜索模型空间的最优解的办法,避免了问题的线性化,在山区复杂地形条件下,通过对比论证,非线性反演能够获取更合理的真实地电模型,从而说明由于非线性反演适应性较强、精度较高已被广泛地应用于地球物理的各个领域。     

CatBoost模型在水深反演中的应用

在多光谱遥感水深反演研究中,由于影响反演精度的因素较多,传统的水深反演模型具有一定局限性。机器学习算法在解决非线性高复杂问题上较有优势,将其应用在某些特定区域水深反演可提高反演精度。本文利用Sentinel-2多光谱遥感影像和LiDAR测深数据,以瓦胡岛为研究区域,构建CatBoost水深反演模型,与传统水深反演模型及Boosting中的XGBoost和LightGBM模型的反演精度进行比较。试验结果表明,经过参数优化后的CatBoost水深反演模型的决定系数、均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分别为96.19%、1.09 m、0.77 m和9.61%,准确性最高,效果更佳。     

无限水深下波浪与二维水面物体作用的简单格林函数方法

针对无限水深下波浪与二维水面物体相互作用问题,传统的波浪格林函数形式复杂、计算缓慢,为了提高计算效率和计算精度,将流域分为物体周围的内域及远离物体的外域,内域采用简单格林函数法,外域采用多极子展开方法,通过内外域边界匹配,耦合求解得到流域中任意一点的速度势,并可计算物体在波浪作用下的波浪激振力、附加质量、辐射阻尼及透射和反射系数。应用该方法计算了二维水面漂浮半圆和水面漂浮方箱的算例,数值计算结果表明,该方法可以方便、准确、快速地计算无限水深下波浪与任意漂浮物体的作用问题。     

鄱阳湖沙湖越冬白鹤的数量分布及其与食物和水深的关系

为了摸清白鹤(Grus leucogeranus)的食物刺苦草(Vallisneria spinulosa)的资源状况和水深对白鹤活动的影响,于1999～2010年期间,对在鄱阳湖国家级自然保护区沙湖越冬的白鹤数量分布及其与食物刺苦草块茎和水深的关系进行了研究.在沙湖设置固定植物样线,每隔50～l00m记录刺苦草及其块茎的数量和生物量,在视野能覆盖整个沙湖的制高点,定点观测白鹤的数量、分布和白鹤所处的水深.在这12a越冬期间,沙湖白鹤的多年总平均数量为46只,其中2002年、2006年和2009年冬季超过90只.11月至翌年1月是白鹤在沙湖比较稳定的时期,超过50只,其中12月是白鹤数量最多的月份,达到120只.白鹤在沙湖的中部偏南地带活动,北部和南端的数量很少.从栖息的植被带来看,白鹤几乎全部在以苦草(Vallisneria spp.)和眼子菜(Potamogeton spp.)为优势沉水植物的区域活动.沙湖刺苦草块茎的平均干重为5.92 g/m2,2005年、2006年和2008年的干重接近或者超过12 g/m2,2010年最少,仅为0.10 g/m2.在1999～2010年期间,沙湖白鹤数量与刺苦草块茎干重不相关,隆冬12月至翌年1月的白鹤平均数量与刺苦草块茎干重的相关系数为r=0.231.在沙湖,有58.15％的白鹤在水深为5～27 cm的环境中活动;其次,有30.63％的白鹤是在水深为40～45 cm的环境中活动.而没有白鹤在旱地和水深及至腹部(46～50 cm)的环境中活动.2010年鄱阳湖特大洪水对白鹤的影响比较大,发现有白鹤到草地上觅食的现象.     

用微体古生物定量水深法对东营凹陷沙四上亚段沉积早期湖泊水深再造

东营凹陷广布的始新统沙河街组四段上亚段滩坝砂岩具有十分巨大的勘探价值和潜力。对沙河街组沙四上亚段滩坝砂体的精细勘探,要求对古水深展开水深量化再造的研究。文中在对东营凹陷47口含沙四上亚层段低位域层段多门类微体古生物分析和高分辨层序地层学地层划分基础上,确定量化估计水深的古生物替代标志,获得如下主要研究成果:(1)获得较高分辨率(2m等深线表示)的东营凹陷沙四上亚段低位体系域沉积期间古水深量化等值图;(2)东营凹陷是一个以滨浅湖(水深0～15m)为主的湖泊;(3)湖盆具"北深陡南浅缓"的特点,湖边高地或隆起向湖方向深入的岬角一带与陡坡冲积环境相邻;(4)湖盆凹陷内"东西分异"的次级地貌格局,从东向西,出现较深水区、中央深水区和西南浅水带,其长轴均为北东-南西走向。上述结果可与前人研究比较或验证,表明文中所获的多门类微体化石叠合水深量化标志和结果可信。     

基于IHO“众源测深”理念的国家众源测深体系研究

针对中国沿岸水域存在大量水深测量空白区和我国全球海道测绘服务能力不足的问题,在对IHO"众源测深"理念进行分析研究的基础上,提出了建设国家众源测深体系的基本思路。通过设计国家众源测深体系结构模型,从政策和技术两个层面归纳体系建设的关键内容,并给出首选示范建设水域建议,提出了一条有效的建设路径。     

“蛟龙”号载人潜水器 再创7020米水深纪录

6月24日,“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试现场再传捷报——“蛟龙”号在马里亚纳海沟完成第四次下潜任务时首次突破7000米,最大下潜深度达到7020米,再创我国载人深潜新纪录。海试完成后第一时间,国家海洋局在京举行了“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试第四次下潜视频慰问活动。     

水深测量资料边界智能化提取关键技术研究

首先构建离散水深的Delaunay三角网,快速进行Delaunay三角网中点、边、三角形之间拓扑关系的存储。然后计算相邻离散点的平均距离,使其作为水深边界提取的距离阈值。最后遍历Delaunay三角网,利用边与三角形的拓扑存储结果和距离阈值,提取出离散水深边界。实验证明,该方法具有结构简单、操作便利、内存占用少、计算效率高等特点,能够实现离散水深边界的快速智能化提取。     

基于不等式约束的最小二乘法三维电阻率反演及其算法优化

基于光滑约束的最小二乘法是三维电阻率反演的主要方法,但该方法在某些情况下存在着多解性较强的问题,且普遍耗时较长,严重制约了三维反演方法的推广与发展.为改善上述问题,将表征模型参数变化范围的不等式约束作为先验信息引入最小二乘线性反演方法中,有效地改善了反演结果的精度,降低了反演的多解性问题.为了解决耗时较长的问题,基于预条件共轭梯度(PCG)算法和Cholesky分解法的特点提出了一套优化三维电阻率反演计算效率的计算方案.在该方案中,Cholesky分解法被用来求解敏感度矩阵计算中的多个点源场的正演问题,Cholesky分解法只需对总体系数矩阵进行一次分解,然后对不同的右端向量进行回代即可.将预条件共轭梯度法引入到三维电阻率反演方程的求解中,将雅可比迭代中的对角阵作为预处理矩阵,其具有求逆方便、无需内存空间的特点,有效地加快了收敛速度.对合成数据以及实测数据的反演算例表明,借助不等式约束和反演效率优化方案,最小二乘反演方法可得到较为精确的反演结果,有效地提高了反演计算效率,具有良好的推广前景.