AlexNet支持下的地图建筑物形状分类方法

地图目标的形状在地图制图综合、空间查询等研究中发挥着重要作用。地图建筑物形状的识别与分类作为建筑物轮廓化简与典型化的基础,一直是制图综合研究的热点问题。目前,主要的建筑物形状识别方法主要依赖对建筑物轮廓的描述,对建筑物等地图面状要素的形态特征有较强的依赖性,通常只在应对特定类型的规则轮廓或直角化轮廓时能发挥较好的效果,对于形状不规则或复杂的情况识别不佳。本文提出一种AlexNet支持下的地图建筑物形状分类方法,将矢量地图中建筑物数据的形状分类问题,转化为建筑物栅格图像的分类问题,通过完成卷积神经网络的图形分类实现建筑物的形状识别。该方法首先结合空间认知规律提出一系列典型建筑物形状类型,然后利用矢量-栅格转换的方法从OSM数据采样单体建筑物栅格图像,通过人工标识获得建筑物形状分类训练样本,训练AlexNet卷积神经网络分类模型,最后利用训练好的模型对大比例尺建筑物数据进行智能形状分类与识别。本文利用北京、香港2个城市的OSM建筑物数据作为样本训练建筑物形状分类模型,并在广州部分城区的OSM建筑物数据上进行验证。相较传统形状相似性度量方法,本文提出的方法对实验区建筑物的识别分类总体查全率提...     

城市用地功能精细化识别方法：时序动态图嵌入深度学习模型

多源大数据融合背景下的城市功能区识别是复杂非线性系统的模式识别问题,如何有效地从大规模的轨迹数据中提取出多粒度连续性时变和多尺度空间相互作用的信息是进行城市区域功能识别的关键。本研究设计实现了一种基于时序动态图嵌入的深度学习模型,在融合滴滴出行及兴趣点数据（Point of Interest, POI）基础上,提取城市区域存在的时间和空间上的隐式特征,结合聚类分析实现城市用地功能的语义识别。结果表明,成都市中心的用地功能趋向复合多样化的发展,且用地属性随时间发生作用范围和用地类型的变化,呈现出功能随着城市群体活动而变化的时空规律。与相关文献的对比实验表明,本文提出方法在更细粒度的时间段下进行功能区识别,得到的同一类功能区域内集聚度更高,能够更好的捕获复合型区域在不同时间模式下呈现出的用地功能变化。本研究为城市用地功能识别研究提供了新的技术方法,为城市规划研究人员全面理解城区结构属性提供了有效手段,对推动城市空间得到更合理高效的利用具有一定的价值。     

油砂的光谱反射特征及其遥感应用

油砂作为21世纪以来世界能源的重要组成部分,已经有大量的地质工作者对其形成的地质特征、成矿带分布特征等进行了详细研究,并取得一定成果,但是对于遥感在油砂勘探中的应用少有研究。遥感技术识别不同地物的理论基础是同一波长位置处的反射率差异及反射率随波长的变化规律,因此本文通过分析油砂的实测光谱数据,得到其反射光谱的特征及规律。为实现在Landsat 8OLI卫星遥感影像上对油砂的识别,根据油砂实测光谱的研究,分别提出基于油砂光谱特征和相关性分析的Landsat 8遥感影像油砂识别模式,并将其应用在柴达木盆地冷湖和马海两个研究区。结果表明:利用遥感影像进行油砂找矿靶区圈定是可行的;本文总结出的基于相关性分析的油砂提取模式优于光谱特征分析模式;冷湖地区用比值方法进行油砂遥感信息增强效果较好,马海地区则差值方法较好。     

深层、超深层致密砂岩储层成岩相测井定量评价: 以库车坳陷博孜-大北地区为例

博孜-大北地区巴什基奇克组为深层、超深层致密砂岩储层, 岩性致密, 亟需揭示储层品质主控因素, 建立相配套的有利储层测井评价方法。为单井定量评价其成岩相, 充分利用岩心、常规薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料, 对博孜-大北地区巴什基奇克组致密储层的岩石学、物性、成岩作用类型和强度、成岩矿物等特征进行了研究, 并在视压实率、视胶结率、溶蚀孔隙含量和成岩综合系数等参数定量计算的基础上, 根据成岩作用强度及其组合特征对储层成岩相分类命名, 划分出中等压实弱溶蚀相、碳酸盐胶结相及压实致密相等不同的成岩相类型。通过薄片等资料与测井资料拟合分析, 建立了成岩综合系数C_g的测井计算模型, 以及定量识别储层成岩相的方法。对X1、Y1等井的测井资料进行了处理, 并通过识别结果与物性分析、铸体薄片等的匹配关系, 验证了方法模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的建立可为有利储层预测提供指导。      

致密砂岩气藏不同岩石相孔喉结构对气水相渗特征控制机理:以鄂尔多斯盆地东胜气田J72井区下石盒子组储层为例

为了明确致密砂岩气藏储层微观孔喉对气水相渗特征的控制机理,更好地指导气田增储上产,以东胜气田J72井区下石盒子组储层为研究对象,综合多种分析化验资料并细分岩石相探究了微观孔喉参数对气水渗流能力的影响,揭示了不同岩石相对含气性及产能的控制作用。研究结果表明：J72井区下石盒子组岩石相可以归纳为砾岩相、砾质砂岩相、含砾粗砂岩相、中细砂岩相、泥岩相五大类,其中含砾粗砂岩相、砾质砂岩相为优质岩石相;孔隙类型主要为次生粒间溶孔,平均占比达48.5%,含砾粗砂岩相、砾质砂岩相、中细砂岩相的粒间溶孔比例依次减少,三类岩石相均具有多重分形的特征,大孔比例逐渐降低,其中优质岩石相的物性好、综合分形维数小;优质岩石相的黏土矿物含量低、平均孔喉半径大,气体渗流时的可动气体孔隙度和最大有效气相渗透率较大,含气性好。综合研究认为优质岩石相是控制气井高产稳产的关键因素,深入剖析岩石相的微观特征可以为致密砂岩气藏的高效开发提供有力指导。     

融合储层纵向信息的机器学习岩性识别方法

测井资料中包含丰富的岩性信息,相比于取心资料,具有连续性强、成本低等优点。用机器学习方法探索测井曲线与实际取心段样本岩性之间的关系,实现储层岩性的自动识别,降低岩性识别成本,提高识别效率和准确性,可以为储层评价提供有效手段。基于岩性分类依据选择适合样本的分类方案,选取适合岩性分类问题的机器学习方法设计试验方案,提出了融合储层纵向信息的机器学习岩性识别方法,利用深度窗对常规测井数据和已知岩性数据进行了序列采样,生成了训练样本。用逻辑回归、支持向量机、随机森林、卷积神经网络和Stacking集成学习5种不同方法分别建立模型,对新疆某油田的强非均质岩层原始样本进行了岩性识别。结果表明,当深度窗宽度与岩层厚度相匹配时,在原始样本具有强非均衡性的情况下,用本方法对其进行预处理之后,各个机器学习方法获得的岩性识别准确率均有较大提高。深度窗的宽度决定了方法识别岩层厚度的精度,深度窗越小,识别精度越高;深度窗越大能够保留的纵向信息越多,对相应厚度的岩层识别准确率越高。本文的融合储层纵向信息的机器学习岩性识别方法能提升测井资料岩性识别的准确性,给非均质薄岩层的自动有效识别提供了经济有效的参考方案。     

隐性走滑断裂识别标志及其与油气聚集的关系——以青东—莱州湾构造带为例

为了研究郯庐断裂带隐性走滑断裂特征和发育机制,确定它对油气成藏的控制作用,利用青东—莱州湾构造带高精度三维地震和钻井资料,研究隐性走滑断裂的构造特征、识别标志、断裂样式及成因机制,分析它与油气聚集关系。结果表明:研究区隐性走滑断裂可归纳5种识别标志:(1)断裂走向一致、倾向相反;(2)断裂平面变形明显、两侧地层产状突变;(3)断裂两侧地层厚度、地震相差异大;(4)断裂呈直立"栅栏状"特征;(5)断裂两侧油水关系不统一。包括潜山直立型、盆缘调节型、盆内末端型和盆内桥连型四类构造样式。该区隐性走滑断裂的大量发育与喜山运动向东挤出、太平洋板块向西俯冲的共同作用有关;隐性走滑断裂对圈闭形成、沉积特征和油气的运聚具有明显控制作用。该结果可以有效指导研究区油气二次勘探,为走滑断裂带的精细勘探提供参考。     

永城市浅层地下水污染分布特征及来源识别

为有效管理和保护永城市浅层地下水资源,维系水资源可续利用,必须查明其污染物的分布特征和来源。在对永城市浅层地下水采样分析的基础上,结合分析城市发展带来产业布局改变及土地利用类型分布对其造成的影响,研究其主要污染组分的来源及分布特征。结果表明：城市第二产业(工矿业)发展,GDP的增长与浅层地下水中ρ(SO^2-₄)、ρ(NO^-₃)上升存在相关性,城市工业及人口密集区与污染严重区位置趋于一致。浅层地下水污染的最主要来源是SO^2-₄含量的上升,除了直接导致水质变差外,还会间接改变水文地球化学作用的强度,造成原本难溶的碳酸盐和硅酸盐的溶解量增大,使得ρ(TDS)进一步上升而改变水质。其次,NO^-₃、COD也是浅层地下水主要的污染来源,其部分来源工业废水,部分来源于农业上农药和化肥的过量使用。     

InSAR技术和孕灾背景指标相结合的地灾隐患识别

合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,简称InSAR)是获取地表形变的重要手段,由于InSAR数据获取的限制和数据处理中产生的精度误差等问题,在地灾隐患识别方面的工作还需要联合地质灾害本身进行分析。为此提出了一种基于InSAR技术与研究区孕灾背景指标相结合的方法,并将其应用于三峡库区巴东段的地灾隐患识别研究中。研究结果表明,使用ALOS-2 PALSAR雷达影像,应用时序InSAR技术得到了研究区的变形空间分布和变化速率,并结合研究区的孕灾背景,将易发性等级、坡度、工程岩组和是否与灾害目录重叠4个指标作为地灾隐患判别的指标,综合识别出19处疑似地灾隐患区,然后对疑似地灾隐患区进行了逐一野外核查,经验证地灾隐患识别成功率为78.9%。研究成果证明了将InSAR技术和孕灾背景相结合进行地灾隐患识别方法的可行性,可在区域灾害识别中发挥重要作用。     

一次超级单体雹暴观测分析和成雹区识别研究

利用多普勒雷达资料,结合探空和常规资料,对2011 年4 月17 日一次超级单体雹暴的流场和回波结构演变特征进行了详细研究,主要结果:该雹暴是在条件性不稳定和垂直风切变较大的环境条件下产生的右移风暴。雹云初生发展阶段,垂直剖面显示逐渐形成有组织化的斜上升气流促进雹云发展。成熟降雹阶段,雹云内形成一支强的斜上升气流和深厚的中气旋,主上升气流对应雹云的弱回波区。雹云维持典型的弱回波区—悬挂回波—回波墙特征结构。根据雷达径向速度和雹云移速订正得出的“零线”演变发现,随着雹云的发展,“零线”逐渐向悬挂回波靠近,并穿过悬挂回波,“零线”的走向为上翘式,附近“穴道”的汇集力较强,有利于降雹。通过对“零线”位置的判断可分析有利成雹的区域。根据高低空两层强回波的水平错位,利用两高度强中心连线所作剖面能快速准确得出特征剖面,并将0℃ 层以上6 km 高度处降雹潜势达到100%的45 dBZ 的区域识别为成雹区,与降雹实况对比发现识别效果良好。