基于切平面投影的散乱数据点快速曲面重建算法

介绍了一种快速的散乱数据点曲面重建算法(切面投影三角网法),该算法不需要已知数据点的几何、拓扑信息以及是否存在边界等先验知识。算法利用邻近点集反映出的局部几何和拓扑信息,基于切平面投影方式计算每个数据点的邻域,从而完成每个数据点的局部拓扑重构。重构中物体表面数据点的降采样或不均匀采样可能会产生伪洞,因此,在重建后进行洞的检测,进而根据洞的大小来区分物体表面上实际存在的洞和重构过程中生成的伪洞,并对伪洞进行填充。利用多组散乱数据点进行重建的结果表明,切面投影三角网法高效、稳定,可以快速、自动地重构出复杂拓扑结构物体的三角网表面模型。     

基于第一类无奇点根数的LEO历书参数设计

GNSS技术蓬勃发展,在国防建设和国民经济发展中发挥了重要作用。但也因其无法快速解算整周模糊度、复杂环境下适应性差、完好性差等缺点,限制了其作用的最大发挥。基于LEO通信卫星星座的系统增强可以很好地克服这些缺点。要实现该增强系统,基础之一就是如何生成LEO卫星的历书星历。为解决这个问题,从第一类无奇点出发对GPS标准历书进行改造,提出了一套专用于LEO卫星的10参数历书集,并推导了历书计算公式。对600~1 500 km轨道高度的2~7 d的LEO卫星轨道进行了拟合实验。结果表明,高度600 km时长2 d,高度700 km时长4 d,高度800 km时长7 d历书拟合的用户距离误差(URE)的均方根误差(RMS)分别优于936.021,944.087和956.183 m。     

塔里木河流域土地利用监测适宜尺度选择方法

Optimal scale is one of the important issues in ecology and geography. Based on land-use data of the Tarim River Basin in Xinjiang of China in the 1950s, regarding the area of land use types as the parameter in scale selecting, the histograms of the patches in area are charted. Then, by reinforcing the normalized scale variances (NSV) with 3 landscape indices, the scale characteristics of land use in the Tarim River Basin can be summarized. (1) NSV in the Tarim River up to a maximum at scale of 1:50,000 which is considered appropriate for the Tarim River. (2) Diversity indices of saline land are consistent with NSV’s. Diversity indices and NSV of sandy land showed that the appropriate scale is in the same scale domain. There is a significant difference between diversity indices and NSV of forestland and shrubland. (3) Fractal dimension of sandy land and saline land showed a hierarchical structure at a scale of 1:10,000. Fractal dimension of forestland and shrubland are distributed under the same hierarchical structure in the region. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40571030; No.40730633 Author: Zhao Jin (1980–), Ph.D, specialized in study of scale effect.     

钻探效率函数

把钻探施工的台月效率、钻月效率、小时效率、时间利用率、台月利用系数等以一个数学公式统一表达,建立了钻探效率函数式。钻探效率函数分为数学法钻探效率函数和管理法钻探效率函数,前者克服了后者的弊病——主观随意性。数学法钻探效率函数使钻探效率有了比较完整的、可进行定性定量分析的数学模式。同时分析了影响台月效率、钻月效率的诸因素及其相互关系,论证了钻探月效率变量的整体控制,提出了提高钻探月效率的有效措施。     

位场总水平导数极值位置空间变化规律研究

通过对位场总水平导数函数性质的研究表明,位场总水平导数不是位函数,因而利用位场总水平导数构造新的边缘识别方法时会出现奇点,使得计算结果的稳定性下降.对单一边界、双边界、多边界模型重力异常总水平导数和重力异常垂向导数总水平导数极值位置的空间变化规律研究表明,重力异常垂向导数总水平导数和化极磁力异常总水平导数的极值位置相同,与重力异常总水平导数的极值位置空间变化规律相似.利用位场总水平导数极大值位置能够准确识别单一直立边界地质体的边缘位置,但不能准确识别其它任何形体的边缘位置,其识别结果的偏移量大小随地质体的埋深、水平尺寸以及倾斜程度等变化,但能收敛于某一固定值;重力异常垂向导数总水平导数比重力异常总水平导数的峰值更加尖锐、横向识别能力更强,其极大值位置更靠近地质体上顶面边缘位置,但存在次极大值的影响.     

汉中盆地及邻区地壳结构和地震活动性研究

为了进一步探查汉中盆地的深部动力学机制和孕震构造特征,本文基于背景噪声成像、多频接收函数和面波联合反演以及莫霍面Ps震相时深转换方法反演了汉中盆地及其邻区的地壳S波速度和厚度,并进一步对比分析了研究区深部结构与地震活动性之间的关系。结果表明:汉中盆地不同区域的浅表沉积厚度和速度存在差异;部分区域莫霍面处的速度变化平缓,Ps震相与P震相的振幅比＜0.2;汉中盆地内部鲜有地震发生,其周边10 km范围内地震分布主要受到断层控制;4—16 km震源深度上下界面大致对应于低速体底层和高速体顶层。本文获得的非均匀分布的沉积厚度、渐变的壳幔过渡带结构与汉中盆地长期处于秦岭构造带、大巴山褶皱带以及青藏地块交界区的三联点构造位置密切相关。      

印缅板块强震活动趋势的动力学机制研究

通过对印缅板块地区7级以上地震活动趋势的研究,得出印缅板块地区强震活动存在大约 60年的活动周期。利用粘滞模型计算了印缅板块地区壳幔的理论应力释放周期为56年,与该地区的强震活动周期基本吻合。通过松弛数判断壳幔介质的变形属性,给出印缅板块强震活动趋势的动力学解释。     

裂纹缺陷体积百分数与CT数的关系分析

本文利用混合体的线性衰减系数的线性表示,推导出材料受力环境下,不含杂质时,微裂纹群的出现所带来的密度相对变化量与CT数相对变化量之间的关系式。进一步分析得到了裂纹缺陷体积百分数相对变化量与CT数相对变化量之间的关系式。含单杂质时,得到了裂纹缺陷体积百分数相对变化量与CT数相对变化量的关系式,并且把结论进一步推广到多杂质情形。为后期利用CT进行材料疲劳寿命分析奠定了理论基础。     

Spatial and temporal variations of coastlines in northern China （2000-2012）

This study examined the spatial distribution of the continent coastline in northern China using remote sensing and GIS techniques, and calculated the fractal dimension of the coastline by box-counting method, with a time span from 2000 to 2012. Moreover, we ana- lyzed the characteristics of spatial-temporal changes in the coastline＇s length and fractal di- mension, the relationship between the length change and fractal dimension change, and the driving forces of coastline changes in northern China. During the research period, the coast- line of the study area increased by 637.95 km, at a rate of 53.16 km per year. On the regional level, the most significant change in coastline length was observed in Tianjin and Hebei. Temporally, the northern China coastline grew faster after 2008. The most dramatic growth was found between 2010 and 2011, with an increasing rate of 2.49% per year. The fractal dimension of the coastline in northern China was increasing during the research period, and the most dramatic increase occurred in Bohai Rim. There is a strong-positive linear relation- ship between the historical coastline length and fractal dimension （the correlation coefficient was 0.9962）. Through statistical analysis of a large number of local coastline changes, it can be found that the increase （or decrease） of local coastline length will, in most cases, lead to the increase （or decrease） of the whole coastline fractal dimension. Civil-coastal engineering construction was the most important factor driving the coastline change in northern China. Port construction, fisheries facilities and salt factories were the top three construction activi- ties. Compared to human activities, the influence of natural processes such as estuarine deposit and erosion were relatively small.     

锦屏大理岩单轴压缩过程中的微结构演化

为了研究锦屏大理岩受载过程中内部孔隙结构的演化规律,文章先对其进行矿物成分测定和单轴压缩试验;随后对施加不同轴压后的试样开展了核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）测试,并分析相应试验结果;最后,根据NMR孔隙度参数,建立起试样损伤度、有效应力比系数与轴压比之间函数关系。结果表明：大理岩内部孔隙分布具有多尺度特性;加载过程中核磁共振T 2谱分布曲线整体向右移动,小尺寸孔隙占比减少而中等尺寸孔隙占比增加;岩样内部孔隙具有多重分形结构,小孔占比影响孔隙的分形维数和连通性。当小孔占比小时,孔隙结构相对简单,分形维数较低;当小孔占比大时,孔隙结构则较复杂,分形维数增大。大理岩孔隙度和损伤度均随荷载增加呈指数增大,且损伤和未损状态下有效应力比也增大。此项研究对揭示岩石损伤与破坏机理具有重要指导意义,同时在岩石损伤检测方面也具有一定参考价值。