亚像素细分在光学自准直系统观测中的应用

介绍一种基于CCD的光学自准直系统观测方法及相关的数字图像处理方法。关于图像处理,首先采用自动阈值分割提取十字丝的像素级边缘,然后使用积分法找到十字丝的像素级边缘位置,接着运用三次多项式拟合出图像边缘实现十字丝边缘的亚像素定位,最后对十字丝亚像素边缘进行直线拟合得到边缘直线方程,进而得到十字丝中心。实验结果表明,亚像素细分技术能够较好地提取十字丝亚像素边缘。     

基于Newmark-β显式直接积分法的三塔斜拉桥非线性地震响应分析

三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处.以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600～0 cps,频移为1 cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性;进而利用拟相对速度反应谱SV和拟绝对加速度反应谱SA之间的数学关系,在大量地震记录中选择与场地特征周期基本一致的波谱,对其峰值加速度和持续时间进行调整后直接输入动力数值模型;采用质量和刚度因子法计算结构各振型阻尼比,以恒载作用下结构受力状态作为初始状态,运用Newmark-β显式直接积分法迭代求解结构动力微分方程组,并取γ≥0.5且β≥γ/2以满足其无条件稳定;考虑恒载作用在地震发生过程中对结构产生的二阶效应,获得非线性地震响应数值解,并由此总结出该类桥型的地震响应一般规律.结果可为该类桥型的抗震设计提供参考.     

水平向与竖向地震动的时间遇合模式对边坡动力安全系数的影响

通过沿滑面的应力积分法和动力时程分析法,研究了水平向、竖向地震动单独作用对边坡动安全系数的影响,发现竖向地震动与水平向地震动一样也对边坡抗震稳定性有显著的影响。在此基础之上,重点探讨了实际地震的双向地震动同时作用时,其时间遇合模式对动力安全系数的影响,结果表明,常用的加速度峰值遇合模式和随机遇合模式都不能充分体现出竖向地震动与水平向地震动的叠加效应,进而造成对安全系数的高估;文中提出的最大地震作用效应遇合模式才是最危险的遇合模式,其所得稳定性安全系数时程的极值更小。在考虑多向地震的边坡抗震分析中,由于多维地震动的强烈随机性,应考虑出现这种最大地震作用效应遇合的可能性,以得到工程设计中偏于安全的动力稳定性安全系数值。     

等积变换近似积分法及其应用 ——三相土固结沉降预测研究

半空间点源问题的结果积分往往不能表达为有限形式，经济上未必可行，且不便于工程应用。如与数值法结合，将区域?适当分割并变换为特定的形式，则可降低积分重数，甚至得到解析解。本文将讨论以解析解为基础辅以数值法的近似积分方法，并将其应用于改进扎列茨基解，进而求解三相土的固结沉降问题，并进行参数敏感性分析，得出渗透系数、泊松比以及模量比对固结沉降均有较大的影响；另外该近似解能够较好的求解三相土固结沉降，具有一定的应用价值。     

概率积分法开采沉陷预计的GIS实现

以概率积分法为预计模型,对研究区可能的沉陷趋势进行预计,然后与GIS耦合,利用新一代的ArcGIS数据存储格式——Geodatabase建库,以整合目标区地形图、矿区图以及户籍信息等,为沉陷预计和信息管理做准备,然后利用预计模型求得的下沉参数实现沉陷范围和趋势的可视化,以方便信息的综合管理和其他决策。     

超高阶全球地形球谐系数模型的构建方法与实现

针对10 800阶地形球谐系数模型构建的计算精度、计算稳定性及超大规模运算量等问题,本文首先通过比较分析矩形离散积分方法、Gauss-Legendre积分方法和Driscoll/Healy积分方法,验证了Driscoll/Healy积分方法具有更高的计算精度。然后,给出了改进的Belikov公式,将完全正常化缔和勒让德函数在全球范围内以优于10^-12精度高效、稳定递推至10 800阶;提出了联合FFT和基于OpenMP的多核并行方法求解超高阶球谐系数的优化策略,显著提高了球谐系数模型构建的计算效率。最后,利用Earth2014＿TBI与全球海底地形模型STO＿IEU2020格网数据建立了全球10 800阶地形球谐系数模型sph.10 800＿IEU,总体精度与Earth2014＿TBI2014.shc相当,在试验海域的相对精度略优于模型Earth2014＿TBI2014.shc。     

杭来湾井田煤炭开采地表移动变形预测

陕北煤炭开采引起大面积的地表变形破坏,不但严重破坏着生态环境,更威胁着人们的生命财产安全。研究煤炭开采区地表移动与变形的机理,预测地表移动变形规律和趋势,更好地保护地质环境和生态环境,减少人们生命和财产损失。以杭来湾井田30101工作面为例,运用概率积分法对采煤引起的地表移动变形进行预测,得出结果：地表变形的理论边界角为68.9°,移动角为70.4°,裂缝角为89°,移动盆地的沉陷范围面积是2.193km2。通过野外实测数据证明运用概率积分法对该井田地表移动变形的预测结果精度较高,该方法为其它井田煤炭开采地表移动变形预测提供一定的参考价值。     

黄河上游流域河道形态特征及裂点成因

活动造山带的地形地貌是构造运动与气候变化相互作用的产物,伴随着河流动力侵蚀模型发展与地形数据集精度提升,对河流开展非均衡形态的相关分析可获取丰富的构造变形、侵蚀沉积及气候变化的信息。以30 m分辨率的数字高程模型为基础,提取了黄河上游流域(两湖源区至兰州河段)的河流网络,并采用积分法分段计算出精确的河道陡峭指数,据此识别出裂点的位置,实现了对裂点的量化表征。通过对河道陡峭指数及裂点分布特征的研究,发现其与地形分布具有较大的相关性。两湖源区至若尔盖盆地河段地形较为平缓,河流纵剖面整体为上凹型且鲜有裂点发育,因而地形状态相对稳定;而若尔盖盆地至兰州河段地形起伏度较大,河流纵剖面大多为上凸型,并且具有更大的陡峭指数与密集的裂点带,表明该区域隆升速率的差异性与侵蚀基准面的多期改变。另外,通过对研究区内裂点的成因分析,发现流域内裂点成因复杂且有较多巨型裂点,断裂活动、构造隆升、岩性差异、气候条件、地质灾害及冰川作用等均可导致河流纵剖面发生变化以及裂点产生,裂点性质、大小及河流纵剖面形态可有效反映裂点形成原因,这为进一步了解活动造山带的演化提供了思路与理论依据。     

动力反应分析的显式积分方法及其稳定性

Newm ark-更新精细积分法是动力方程求解的隐式的时域逐步积分法,其稳定性条件非常容易满足。与隐式方法相比较,显式积分方法不需要求解耦联的方程组,可以有效地减少内存占用和机时耗费。因此,根据显式积分方法的特点和优点,基于Newm ark-更新精细积分法的基本思想,提出其显式积分格式。对显式积分方法的精度与稳定性进行了初步的分析,指出该显式积分方法具有极好的稳定性,其精度比隐式积分方法的精度稍低。随着时间步长的增加,其精度优于传统的方法。     

白洋淀春季沉积物好氧反硝化菌群落结构特征及对溶解性有机物的响应

好氧反硝化因其独特优势成为近年来生物脱氮的研究热点,溶解性有机物(DOM)作为微生物碳源是造成群落差异的重要原因,为了探究白洋淀不同功能区好氧反硝化菌群落结构对溶解性有机物碳源的响应,本文结合荧光区域积分法以及napA反硝化基因的高通量测序技术,对白洋淀春季沉积物中的好氧反硝化菌群落结构特征以及好氧反硝化菌对溶解性有机...