时序数据年变信息提取及地震预测指标评估方法研究

针对时序数据中的破年变异常,基于S变换时频方法构建信息提取流程,在提取常规短周期破年变信号(ONA)的同时分析背景年变信号(ANA)的演化过程。在此基础上,基于双向非对称阈值策略,结合R值评分及Molchan图表法构建预测指标确定和效能定量评估方法。新疆库尔勒水平摆倾斜北南测项的实际应用结果显示,该测项的ANA信息对台站周边250 km内6级以上地震具有较好的预测效能,ONA信息对200 km范围内5级以上地震的预测效果相对更优。     

基于加权Voronoi图评价安徽省城市空间吸引力影响范围

为了评价安徽省城市空间吸引力的影响范围,本文利用Voronoi图的空间剖分特性,结合主客观综合赋权法,提出了运用组合权计算中心性强度,将其作为权重引入模型,建立安徽省城市加权Voronoi图,与周长-面积分形理论和新一线城市研究所2019年发布的新一线城市排名作对比分析,分析了安徽省城市的空间吸引力影响范围。经分析验证,建立的组合权Voronoi图能够有效地对安徽省城市的吸引力影响范围进行评价。此外对城市等级的划分,也提供了借鉴和参考。     

石英Ti/Ge-P:基于机器学习的矿床类型判别新图解SCIEI北大核心CSCD

石英的微量元素记录了石英生长的物理化学条件。通过微量元素对石英原岩进行分类的研究历史已久,经典工作是在以微量元素为坐标轴的图解上绘制各类型石英的分布范围,以区分石英类型。经典图解包括Rusk(2012)提出用于区分三种矿床类型石英的Al-Ti二元图解,和Schr9n et al.(1988)提出的用于判别不同岩浆岩类型石英的Ti-Al-Ge三元图解。越来越多的研究表明,上述图解不能满足对更多石英类型进行分类的需求,同时也出现与部分已知产状类型的石英微量元素判别相矛盾的情况。随着石英原位微区测试方法的成熟,高精度石英微量元素数据逐渐丰富为系统开展机器学习提供了大数据基础,为石英微量元素研究提供了新的角度和可能性。本研究运用机器学习分类方法对石英微量元素进行精确数学分析,提出Ti/Ge-P图解为石英成因研究提出新的地球化学指标。本文同时测试了六种经典机器学习分类算法,提高Ti/Ge-P图解在石英成因分类研究上的精度。此Ti/Ge-P图解适用于多种矿床研究,包括但不局限于斑岩型矿床、矽卡岩型矿床、浅成低温热液型矿床、卡林型矿床以及造山型矿床中的石英。这项工作是大数据技术与机器学习技术在地球化学研究中的积极探索。     

A phenomenon in the configurational change of phase diagrams under constraints: Stability interchange of Mirror Symmetrical Configuration and its thermodynamic explanationSCIEI北大核心CSCD

实验或计算相图及野外观察表明,同一体系在不同但却相近的物理化学条件下常常会呈现出许多截然不同的相组合或经历截然不同的反应途径。为了分析这一现象的原因,本文作者计算了不同温度、压力条件下CaO-FeO-SiO_(2)-O_(2)体系(铁橄榄石、钙铁橄榄石、钙铁辉石、磁铁矿、钙铁榴石、赤铁矿、硅灰石)的氧逸度-硅活度[log f(O_(2))-log a(SiO_(2))]相图。结果表明,随着约束条件的变化,该体系所包含的两个不同一级多体系(由一个无变度组合加上一相所形成的子体系)的相图先后经历了构型转变;在每次转变中,同一个一级多体系中每条单变度线上的两个无变度点都会同时经历彼此靠近、重合于一点、再沿原来方向彼此远离的过程。因此,原来相对稳定的无变度点在新的条件下全部同时变为介稳,而原来介稳的无变度点在新的条件下全部同时变为相对稳定的点,其中每一构型中稳定部分与介稳部分的关系是互补的。因此,整个一级多体系的拓扑构型(包含稳定和介稳部分)呈现镜像对称。对于受约束条件下的多相、多组分体系,这种构型转变现象比较常见。它伴随着一系列相组合和反应的突变,因而可以影响相关地质过程的演化途径;而构型转变的条件可用来确定相组合突变所需要的条件变量的范围,其计算只涉及一级多体系(而不是整个体系)中的相。需要注意的是,在一级多体系中,某个“相对”稳定的无变度点在其它一级多体系中可能会变为介稳点。因此,一级多体系中“相对”稳定的无变度点在高级多体系中可能只有一部分依旧能够保持稳定。另外,受约束条件的变化常会导致新相的产生或已有相的消失,从而使得原有的一级多体系可能还未来得及发生相图构型转变就已经转变为一个新的体系。这种情况会大幅度地减少原有的一级多体系相图构型发生转变的机会。本文利用相图的拓扑分析理论对上述现象做了很好的热力学分析和解释。     

等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法

等级Voronoi图及加权Voronoi图是以树状形式表达事物层次关系的方法,可作为一种空间数据模型应用于城镇等级体系、组织结构关系表达等地学领域。该文首次提出一种等级Voronoi图及加权Voronoi图的ArcGIS矢量生成算法,以ArcGIS Engine为开发工具,利用增量法思想,通过区域分割和合并方法实现了对空间的多级划分,为研究和发展GIS空间数据模型提供了重要的方法手段。     

鄂尔多斯盆地中—晚侏罗世构造事件的沉积响应

中—晚侏罗世是东亚大地构造发展的重要转折时期,鄂尔多斯盆地周缘构造带记录了强烈的陆内多向挤压变形,其发生的动力学背景与古太平洋、西伯利亚、特提斯同时向东亚大陆汇聚产生的远程效应有关。鄂尔多斯盆地侏罗纪沉积记录了该期构造事件的发生、发展过程:(1)自早侏罗世富县期至晚侏罗世芬芳河期,鄂尔多斯盆地岩相古地理演化经历了河流-冲积扇、湖泊-沼泽、河流-三角洲和冲积扇,中侏罗统直罗组底部砾岩发育时期为湖进序列向湖退序列转换的关键时期;(2)Qm-F-Lt图解中,中侏罗统延安组砂岩投点落入了稳定克拉通范围,中侏罗统直罗组和安定组的投点落入了石英再造山旋回范围内,预示着中侏罗世直罗期,鄂尔多斯盆地周缘构造活动性迅速增强;(3)中侏罗统安定组内部发育了一套全区可以稳定对比的泥晶碳酸盐岩,生物化石发育,该套泥晶碳酸盐岩上下地层的颜色由早期的灰绿色突变为紫红色,古盐度突然升高,预示着古气候环境突变,构造活动更为强烈;(4)根据盆地内热流体的记录及相邻区碎屑锆石年龄谱特征,中晚侏罗世构造事件发生的起始、强烈活动时限分别为168.0 Ma和161.0 Ma。     

坐标方位角算法在GIS中的应用

在利用坐标反算方位角的反正弦、反余弦和反正切公式的基础上,本文给出了反正弦公式的C语言程序,又利用方位角的特性,构造了方位角排序算法,即半圆周排序和圆周排序算法。然后,将坐标反算求取方位角公式应用到了空间方向描述之中,并且将半圆周排序算法应用在了多边形面积计算中,圆周排序法应用在Voronoi图的构建之中。实验证明该坐标反算公式和两种排序算法在GIS图形算法研究方面很有实用价值。     

GIS支持下山区县域农村居民点分布特征研究——以栖霞市为例

运用GIS空间分析技术、景观指数法和Voronoi图Cv值相结合的分析方法,研究了胶东山区栖霞市农村居民点的空间均匀性特征,并探讨了农村居民点在地形梯度上的分布特征。结果表明:全市农村居民点分布的Cv值为58.84%,空间分布表现为随机分布;唐家泊镇、松山镇、臧家庄镇和翠屏街道4个乡镇的农村居民点呈集群分布,其他乡镇为随机分布;农村居民点分布的优势区间在1~3地形位,随着地形位的增大农村居民点的优势度降低;农村居民点的面积、斑块数目和平均斑块面积随地形位的增大而减少,平均斑块形状指数和平均斑块分维数随地形位的增大而增大;同时,公路是影响山区农村居民点空间布局的重要因素。研究反映了栖霞市农村居民居住习惯的差异,为农村居民点的整治和规划提供了依据。     

极摩尔圆法计算二维平均运动学涡度

通过有限应变椭圆长短轴比(R_s)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(W_m)计算公式为W_m=cos ,并以此绘制了W_m关于R_s和α的等值线投影图。公式计算和有限应变数值投影都是计算平均运动学涡度的简捷有效的方法。极摩尔圆计算提供了判定剪切类型(简单剪切,纯剪切,减薄一般剪切,增厚一般剪切)的两种方法:α值判定瞬时应变剪切类型; R_s×tan²α值判定有限应变剪切类型。     

基于免棱镜全站仪的竖井高精度测量

为了解决竖井测量中地面设站仪器与井底不通视问题,文中不采用联系三角形测量将地面坐标和方位传递到井底,而进行自由设站测量,并通过联测基准点、坐标高程转换,实现地面、井底坐标与高程系统统一,操作简单快捷、精度高,为竖井测量提供一种新思路。利用免棱镜全站仪测量的竖井高精度数据,绘制竖井三维散点图,达到了良好效果。