遥感图像中港口目标识别技术

港口的检测与识别是合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）遥感海洋应用领域的重要内容。分析港口目标结构及其微波散射特性,提出了一种基于先验约束的SAR遥感图像港口检测与鉴别方法。首先利用港内水域半封闭性的特点,定义水域被陆地包围的封闭性测度提取港内水域,使用多向扫描法检测突堤,结合两者结果实现港口粗提取。然后依据港口的最小外接矩形,判定口门方向和突堤代表点,最后根据突堤代表点间海岸线的封闭性测度完成港口鉴别。实验结果表明,本文提出算法能够准确检测港口及口门方向,完整提取突堤结构。     

基于二维地震数据的宏观三维速度建模——以南海西北部海域为例

速度场在南海形成与演化、深部结构、沉积盆地分析和能源资源勘探过程中具有重要作用,以南海西北部为研究试点区,基于二维多道地震数据,在常规地震数据处理获得准确叠加速度的基础上,进行了均方根速度到层速度的转换,采用最小曲率插值算法,构建研究区的宏观三维速度模型,获得了良好的效果,初步建立了基于二维地震资料进行宏观三维速度建模的方法,为今后在南海全域开展宏观三维速度建模研究打下了坚实基础。     

利用PMC方法评估地震台阵的地震检测能力——以西昌流动地震台阵为例

为实现对高密度、宽频带流动地震台阵地震检测能力的实时、不同深度评估,本研究采用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,以西昌流动地震台阵为例,对2013-01-13—2014-05-14期间平均的地震检测能力、不同震源深度检测能力,以及某一时刻的实时地震检测能力进行了评估.结果表明,PMC方法可识别地震观测资料处理中人为因素对地震检测能力的影响,不同震源深度下地震的检测能力存在差异,其中H=7.5 km时,"网内"的完整性震级MP可达ML0.8,而在H=15.0 km和25.0 km时,"网内"的MP分别为ML1.0和ML1.4.在示例的2014-01-14时刻,非正常运行的台站造成地震检测能力的变化可被清晰识别出.此外,与MAXC和EMR等其它常用方法的对比表明,这些方法可能过高估计了地震台阵的检测能力.     

基于页岩岩石物理等效模型的地应力预测方法研究

地应力的精确预测是对页岩地层进行水平井钻井轨迹设计和压裂的基础.本文在分析页岩构造特征的基础上, 提出了适用于页岩地层的岩石物理等效模型的建立流程, 并以此为基础实现了最小水平地应力的有效预测.首先, 通过分析页岩地层的矿物、孔隙、流体及各向异性特征, 将其等效为具有垂直对称轴的横向各向同性介质, 进行了页岩岩石物理等效模型的构建;然后建立了页岩地层纵横波速度经验公式, 并将该经验公式与岩石物理等效模型均应用于实际页岩工区的横波速度预测中, 二者对比表明, 本文中建立的页岩气岩石物理等效模型具有更高的横波预测精度, 验证了该模型的适用性;最后, 利用该模型计算各弹性刚度张量, 进而实现了页岩地层最小水平地应力的预测, 与各向同性模型估测结果对比表明, 该模型预测的最小水平地应力与地层瞬间闭合压力一致性更高, 且储层位置更为明显, 具有较高的实用性.     

基于累积法理论的弹性阻抗参数提取

弹性阻抗中蕴含着丰富的地下介质信息。从弹性阻抗中准确地提取地下介质信息用于储层预测是十分有意义的,传统的提取方法主要基于最小二乘理论的线性方法。本文引入累积法理论,将其用于弹性阻抗参数的提取,用层状模型和部分Marmousi2模型对该方法进行测试。从背景噪声分别为正态分布和均匀分布的弹性阻抗体中提取纵、横波速度和密度,并将其与最小二乘法提取的纵、横波速度和密度做定量对比分析。结果表明两种方法所得结果精度相当,但累积法具有计算量小、简洁直观的优势,因此,将其用于弹性参数的提取是有效可行的。     

华南地区时变重力场建模实验和异常分析

陆面时变重力测量是监测地壳内部密度变化和物质运移的重要手段。为确定华南时变重力观测网络的场源监测能力和重力场变化特征,本文采用球面六面体单元构建重力场模型,开展重力场建模实验,对比不同建模方法与噪声条件下的局部重力场恢复效果,并对2015—2017年来5期实测流动重力观测数据进行计算和分析。结果表明,最小二乘配置方法的建模效果和抗噪声干扰能力较好。华南重力测网在地表等效可观测信号约±30×10^-8 m/s²的条件下,场源空间分辨能力约为55 km;实际重建的2015至2017年重力场累积变化基本趋势较一致,重力负异常在不同时间尺度下表现为持续增强和积累,且在局部出现正负波动的周期性变化。本文研究结果对评价陆地重力数据质量,指导地震重力观测网络系统改造升级,客观地开展重力场变化解释、分析强震孕育和物质变迁等科学问题具有重要的参考价值。     

基于GNSS数据的三种应变计算方法在青藏高原东南缘地区的应用

利用GNSS速度场求解应变率的方法存在多元化特征,可以区分为数学方法和物理方法。本文选取求解应变率的三种数学方法：最小二乘配置法、多尺度球面小波法、 Gussian加权内插法,对1999—2019年青藏高原东南缘(97°E～106°E, 21°N～30°N)GNSS速度场以及均匀GNSS速度场进行解算,探讨以上三种方法在该区域的适用性特征。通过分析由两组不同数据分布密度获得的主应变率(最大/最小)、最大剪切应变率、面应变率结果,发现利用多尺度球面小波法获得的应变参数在青藏高原东南缘区域有更高的空间分辨率表现。在数据分布密度高时可以详细反映小区域内空间变形特征,有助于详细确定断裂变形特征。本研究结果仅代表在青藏高原东南缘研究区域结果,对于其他区域计算方法的选取仍需考虑其构造变形背景、测点分布密度等条件。     

基于最小二乘和卡尔曼滤波方法进行原子时预报的研究

介绍和分析了最小二乘和卡尔曼滤波方法在时间预报中的应用。通过IGS站提供的钟差数据,分别运用这两种方法对其中六个原子钟进行了时间预报的实验。通过对预报结果进行分析,结论证明为了取得较好的预报效果,不同的预报方法和钟参数的模型对于观测数据的要求有一些差别。从实验数据所成图形来看,当采用一天的观测数据进行模型预报时,最小二乘法的预报精度比卡尔曼滤波法稍高一些。     

利用多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法

提出了一种基于多波束反向散射强度角度响应曲线的底质特征参数提取算法。根据多波束单ping反向散射强度数据的变化规律,给出了获取平均反向散射强度角度响应曲线的ping数确定方法;分析角度响应曲线与底质类型的相关性,由于曲线上残留误差难以消除,采用容差性强的非线性最小二乘拟合算法,结合Hellequin参数模型,提取底质相关特征参数。实例计算结果表明,提取的特征参数在抑制多波束海底反向散射强度误差影响的基础上,有效保留了底质类型相关的反向散射强度随入射角变化信息,保证了多波束海底底质分类的能力及可靠性。     

求解自回归模型参数的整体最小二乘新方法

在应用整体最小二乘法求解自回归模型的参数时,针对传统的SVD方法和迭代法并没有顾及到系数矩阵和观测向量构成的增]’一矩阵中不同位置上相同元素的改正数却不相同这一不足,推导了一种新的迭代解法,有效地解决了传统方法的不足,使得增]’一矩阵中不同位置的同一元素具有相同的改正数,更加符合实际情况且平差精度也有所提高。最后通过具体的算例,验证了木文方法的可行性和有效性。