3维数字地球快速缓冲区分析算法

提出一种应用在3维数字地球中的通过图形处理器(GPU)快速实现矢量数据缓冲区分析的算法。使用一张4通道的纹理图作为容器将地理实体的矢量数据传入GPU,利用GPU的高效并行特性,将目标缓冲区纹理中的每个像素所对应的矢量坐标与原实体进行距离量算,在一次渲染中得到缓冲区纹理,最后提取出缓冲区纹理的边界。选择中国的流域和湖泊矢量数据,将本文算法与两种传统的CPU算法进行了缓冲区分析计算、测试和对比。结果显示,本文算法相对于传统矢量算法效率提高了9—16倍,相对于传统栅格算法效率提高11—20倍。实验证明,该算法计算简单,效果明显,特别是随着数据量增大,缓冲区计算速度显著优于传统算法,并能有效解决传统矢量法缓冲区分析中的数据自相交问题。     

联合BEMD和WMM方法实现位场多尺度边界检测

利用不同尺度下的位场数据进行边界检测可获得相应的多尺度边界信息,其在区域地质构造单元划分、地质填图、矿产资源圈定和结晶基底研究等方面具有广泛应用。通过联合二维经验模态分解（bi-dimensional empirical mode decomposition, BEMD）和小波模极大值（wavelet modulus maximum, WMM）方法实现位场数据多尺度分解及各尺度异常边界检测,首先,证明了BEMD方法能够实现对位场的多尺度分解,且分解各尺度异常具有实际地质含义;然后,对构建的模型重力异常进行边界检测,结果显示, WMM方法具有良好的抗噪声干扰能力,能够清晰、准确地检测出组合模型体的边界位置、走向及分布范围;最后,将该联合方法用于三峡地区布格重力异常的多尺度分解和各级固有模态函数的边界检测,结合径向对数功率谱曲线对分解各尺度异常进行场源深度估计,得到了三峡地区不同深度层位上的构造或岩体线性分布特征,并对各尺度异常边界检测结果与区域地质构造特征进行了比较分析和解释,验证了该方法的优越性和有效性。     

俯冲边界成矿作用研究进展及若干问题

板块俯冲作用是板块运动的重要形式,其在板块边缘产生以弧盆体系为特征的地质构造单元及相关的成矿作用,如火山弧及相关的斑岩型铜矿床、弧后盆地及相关的火山岩赋存块状硫化物矿床等。板块俯冲边界形成的矿床多具有规模大、带状聚集分布,金属种类多样和易开采等特点,对全球铜、金、铁等资源储量贡献巨大。近些年来俯冲边界成矿作用取得了很多进展,如:基本建立了斑岩及浅成低温成矿模式和勘查模型;确认了古今VMS型成矿系统并建立相应的成矿模式;重新确立了一些与俯冲作用相关的新矿床类型等。但是,俯冲边界成矿作用仍然存在较多的科学问题,如:斑岩铜矿的成矿机制,特别是成矿背景、成矿岩浆作用的特点、金属来源和萃取机理等方面争议较大;不同俯冲边界(如环太平洋安第斯、西南太平洋、北美西部、中国东部等成矿带)成矿差异性机制以及古弧盆体系后期改造的过程与影响等。这些尚未解决的科学问题正引领着俯冲边界成矿作用研究的前沿。     

浅析忻州盆地地下水补迳排特征及含水层系统边界

忻州盆地地下水补给、径流和排泄条件的好坏主要取决于地表岩性、地形地貌、含水层埋藏条件等因素的控制,也决定地下水透水性和富水性的强弱。对于松散岩类孔隙含水层系统的边界类型,其水文地质特征不仅与地形、地貌、地表岩性密不可分,同时也受诸多自然与人为因素的影响。     

基于解析信号振幅识别磁源体边界的分析解释方法

解析信号本质上是一种全通滤波器,由于其不受人为因素干扰,能够较好地反映原始信号包含的信息特征。该方法不仅是对非平稳信号进行分析的有效方法,也是检测信号局部特征的有力工具。本文通过对实信号的解析信号处理得到复信号,由该复信号的振幅,能清晰地刻画信号能量空间分布特征。模型试验表明,解析信号振幅方法减小了常规化极方法在勘探程度较低的地区引起假异常的问题,使地下磁性体与振幅中心位置对应。尤其在低纬度或地形切割较大的地区,该方法更具优势。将该方法应用于老挝爬立山铁矿区实测磁异常的分析,由此圈定了磁铁矿分布位置,并由区内56个钻孔证实该推断的可靠性。     

南岭成矿带多尺度重力场及深部构造特征

利用小波多尺度分解方法分离不同深源尺度花岗岩侵入体的重力异常信息, 结合视密度填图方法划分了5 km、15 km及25 km深花岗岩体分布特征, 并综合地震成像和大地电磁测深资料, 对南岭花岗岩侵入体的赋存侵位、诱发热源以及成因模式等问题进行初步探讨.研究结果表明, 以茶陵-郴州断裂为界, 区内重力场和岩体构造呈明显分区, 东南区岩体局部重力异常幅值较小, 地表出露岩体较薄, 岩浆沿着小通道上涌形成岩盖; 西北区岩体局部重力异常幅值较大, 侵位深度较深; 区内大多数岩体侵位深度不超过25 km; 深部地球物理资料还揭示诸广山和猫儿岭地区15~25 km附近存在大规模低密度、低速特征的陆壳重熔区; 诸广山地区上地幔顶部存在低速、低阻熔体特征的软流圈上涌通道, 推测来自软流圈的玄武岩浆底侵造成该区中下地壳岩石部分熔融, 并为其周围大规模成岩成矿提供热源和物质来源.      

天然地震数值模拟与实例对比

为了解决长时间正演模拟的不稳定性问题, 实现天然地震波场长时间数值模拟.在高阶有限差分数值模拟的基础上, 给出了多轴向完全匹配吸收边界(M-PML)二维划分方式, 讨论了M-PML吸收边界转换系数P的取值对其吸收能力与截断误差对数值模拟有效信号的影响.实现了二维弹性波高阶有限差分的长时间数值模拟.采用2013年12月16日湖北省巴东县地震及余震信息, 对该地震数据进行了数值模拟, 并与武汉、秭归两台站数据进行了分析和讨论, 验证该正演模拟方法的正确性和有效性.为天然地震波场传播规律、成像和震相识别及震源定位等研究提供了基础.      

姬塬地区长8油层组层序地层格架内成岩相展布特征

通过岩心观察并充分利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、X-衍射和扫描电镜等资料,对姬塬地区长8油层组储层的成岩作用、成岩矿物、成岩阶段和成岩演化序列特征等进行了研究。根据成岩作用类型及强度、成岩矿物等将储层划分为绿泥石衬边弱溶蚀、不稳定组分溶蚀、压实致密、高岭石充填和碳酸盐胶结5种成岩相。并通过岩心薄片资料刻度测井归纳出不同成岩相在GR、AC等测井曲线及其组合上的响应特征,由此实现各单井储层成岩相的连续划分。对长8油层组层序界面和基准面旋回与成岩相展布的关系进行了研究,结果表明层序界面附近不稳定组分溶蚀相及高岭石充填相较为发育,且各井之间对比性良好,同时层序界面也控制了碳酸盐胶结;中期基准面旋回的最大湖泛面处均发育井间可对比的压实致密相,长82中期基准面下降半旋回砂体一方面易于遭受溶蚀产生次生孔,另一方面由于受沉积驻留和碎屑组分影响导致压实强度较弱,因此物性总体比长81砂体好。     

考虑边界反射作用河流污染混合区的简化算法

以排污口为坐标原点,通过数学推证了岸边排放时P(x,y)点与中心排放时Q(x/4,±y/2)点的污染物浓度对应相等.通过计算实验和曲线拟合,分别给出了中宽河流污染混合区最大长度、最大宽度和相应的纵坐标、面积等参数以及河流中心线和两岸线沿程浓度分布的实用化公式,给出了污染混合区的近似外边界曲线方程.对中宽河流污染混合区范围的计算和环境敏感点的浓度预测,具有重要实用价值,为工程技术人员提供了准确、简便、快捷的实用化方法.     

边界效应下居民跨珠海-澳门边界活动特征与机制分析

作为跨行政等级主体的澳门,与大湾区其他城市之间存在制度与地理双重边界,跨珠海-澳门（珠澳）边界活动更具复杂性。以珠海拱北口岸的跨边界大湾区居民作为研究对象,根据身份属性将其分为内地访澳旅客、内地通勤劳工、来陆娱购澳人以及在陆居住澳人四大类。通过问卷调查与深度访谈,采用时空路径和2-模社会网络分析的方法,探究在边界效应作用下居民跨边界活动的时空特征及社会交往特征,并对跨边界活动的影响机制进行分析。研究发现：边界效应下大湾区居民跨珠澳边界活动空间的交互性不足,个人活动主要集中在局部空间。在局部空间下,内地访澳旅客与来陆娱购澳人跨边界活动内容和交往对象单一,活动交往以工具性联系为主,缺乏信息与感情的传递;内地通勤劳工跨边界交往对象多样化,社会网络密度较大,但社会网络往往是由“强关系”创造的人情网,社会文化边界仍有待消融;在陆居住澳人跨边界社会网络密度以及联系多样性较大,具有良好的社会交互预期。居民的跨珠澳边界活动受到一国两制与通行制度制约、异质文化与梯度经济吸引以及社会心理与差异性政策调节的共同作用。