经验模态分解和独立分量分解在航磁数据处理中的应用

以东天山1∶20万航磁数据为例,利用经验模态分解(EMD)方法对航磁数据进行分解,然后利用独立分量分析(ICA)方法对分解出的固有模态函数(IMF)数据进行重构。分解出来的从高频到低频IMF与地质体的分布具有一定的相关性,不同频率的IMF代表了一定的地质意义。经过ICA重构后的独立分量(IC)能够对异常IMF函数从盲源分离的角度进行有效的重构,其结果可以在一定程度上解释不同的地质事件对磁异常的贡献,并对构造识别和构造区域划分具有一定的指示意义。     

基于层次分析法与频率比模型的采空塌陷危险性评价

采空塌陷危险性评价是编制地质灾害防治规划、开展地质灾害防治与监测预警工作的重要依据。本文采用层次分析法与频率比模型相结合构建了采空塌陷危险性评价模型（AHP-PF组合模型）。以沈阳市蒲河-清水矿区为例,考虑了地质条件、地表特征、开采条件等3方面影响因素,选取了第四纪覆盖类型、第四纪松散层厚度、地质构造复杂程度、可采煤层顶板强度指标、煤层倾角、地表沉陷速率、采深采厚比、采空区叠置层数等8个评价指标,利用AHP-PF组合模型计算各指标权重及频率比,最后进行采空塌陷危险性分区。评价结果表明,采空塌陷危险性高区主要集中在采深采厚比小、沉陷速率大及目前仍在开采的区域,该区域是地质灾害防治、搬迁避让的重点区域。     

基于频率比和逻辑回归模型的东北地区火险制图研究

以我国东北地区为例,选取了地形、可达性和植被覆盖共7个静态预测因子,分别使用频率比和逻辑回归模型对火险敏感度进行制图表达.使用历史火灾数据和AUC方法对模型进行内部检验和独立检验,结果显示:1)开发的两个模型具有较好的可靠性和区分能力,BLR模型的区分能力更稳健.2)选取的几个静态因子对东北地区火险空间格局起着结构化作用,表明在区域空间尺度上使用静态预测因子对火险建模的可行性.最后,研究了2000-2009年东北地区的火灾事件响应敏感区.     

基于不同因子分级法的滑坡易发性评价——以湖北远安县为例

本文以湖北省远安县为研究区,利用采集的资料,提取出了与滑坡发生相关的8类指标因子:高程、坡度、坡向、地层岩性、斜坡结构、断层、水系、公路。针对连续型致灾因子,选取定性等间距划分和频率比法划分得到两类指标因子体系,分别带入人工神经网络模型和随机森林模型,绘制得研究区易发性评价区划图。最后,利用ROC曲线图对4个模型的精确性进行分析,得到ANN模型的成功率和预测率分别为0.899和0.901,FR-ANN模型的成功率和预测率0.934和0.935; RF模型的成功率和预测率分别为0.886和0.886,FR-RF模型的成功率和预测率分别为0.928和0.929。以上说明,无论对于人工神经网络还是随机森林模型,基于频率比法的因子分级均表现出了更高的精确性。 更多还原     

半封闭海湾固有振动周期的数值计算

用二维数值模式,根据芝罘湾的实测水深和形状,计算了该湾的固有振动周期,与实测资料吻合较好。计算结果同时给出了当节点N=1,2,...,6时,湾内的振幅分布（合波长、波节线分布）,以及纵振动和横振动分布情况。     

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数)的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q₀和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q₀值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q₀值存在明显差...     

滑坡易发性预测不确定性:环境因子不同属性区间划分和不同数据驱动模型的影响

对于滑坡易发性预测建模,连续型环境因子在频率比分析时的属性区间划分数量（attribute interval numbers,AIN）和不同易发性预测模型是两个重要不确定性因素.为研究这两个因素对建模的影响规律,以江西省上犹县为例,考虑5种连续型环境因子AIN划分（4、8、12、16及20）和5种数据驱动模型（层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）、逻辑回归（logistic regression,LR）、BP神经网络（back-propagation neural network,BPNN）、支持向量机（support vector machine,SVM）和随机森林（random forest,RF））,总计25种不同工况下的滑坡易发性预测研究.再开展滑坡易发性指数的不确定性（包括精度评价和统计规律等）分析.结果表明:（1）对于同一模型,随着AIN值从4增加至8再到20时,易发性预测精度先逐渐提升,然后缓慢提升直至稳定;（2）对于同一AIN值,RF模型预测精度最高,其后依次为SVM、BPNN、LR和AHP模型;（3）在25种组合工况下,AIN=20和RF模型的预测精度最高,AIN=4和AHP模型精度最低,但在AIN=8和RF模型组合下的易发性建模效率较高且精度也较高;（4）更大的AIN值和更先进的机器学习模型预测出的滑坡易发性指数的不确定性相对较低,更符合实际的滑坡概率分布特征.在环境因子属性区间划分为8和RF模型工况下高效准确地构建滑坡易发性预测模型.      

基于GIS的白龙江流域舟曲—武都段的滑坡危险性评价

本研究以围绕着白龙江流域的甘肃省南部的宕昌县、舟曲县和武都区部分地区为研究区,根据全国滑坡编目中得到的272个历史滑坡数据以及选取的高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、归一化植被指数（NDVI）、降雨、岩性、距道路距离和距河流距离10种影响因子,利用三种具有代表性的定量方法：信息量模型、以及基于频率比模型的逻辑回归模型和人工神经网络模型对研究区内滑坡灾害危险性进行评价。三种评价结果均显示研究区内滑坡灾害的极高和高危险区主要沿白龙江河谷地区呈带状分布。从危险性分区图可看出,人工神经网络模型得到的分区图较为合理,既表现出沿河谷地区集中分布的趋势,也呈现出对滑坡历史数据较为独立的特征,这一研究结果与前人研究结果一致。根据受试者工作特征曲线（ROC曲线）对三种模型的精度进行检验,检验得到的AUC值分别为0.818、0.829和0.837,说明三种评价结果均具有较高的可靠性,基于频率比模型的人工神经网络模型相比其他两个模型具有更好的评价精度,能更好地进行滑坡危险性的预测和评价,其中高程、降雨、岩性以及距道路距离对评价结果影响更大,这四种影响因子重要性值占比为52.1%。为该地区的城市扩建与灾害预防预测提供了参考。     

全张量重力梯度数据误差分析及补偿

针对用于航空移动平台的高精度全张量重力梯度测量系统,深入研究了梯度仪12个加速度计按3个不同旋转轴圆盘形成差分组合的结构。在确认该结构具有有效抑制运动共模加速度、减少外界环境干扰、实现高精度探测优点的同时,着重分析了重力梯度仪测量误差的来源和影响。研究表明,主要影响包括仪器固有随机噪声和外界确定性噪声。为定量描述影响程度,推导了在航空动态环境下的测量方程,并分离出加速度计的性能不匹配、平台不稳定、圆盘转速不稳定3个主要固有因素,从时间域和频率域角度定量分析固有影响因素的噪声水平。试验分析表明,通过利用Simulink仿真系统可以获得固有因素产生的噪声水平,并提出抑制方案。针对搭载环境测量误差,还分析了实测飞行中姿态和质量的改变对重力梯度测量值造成的环境影响,提出了基于点质量源的自身梯度校正方法。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。