基于光谱吸收特征分析的彩绘文物颜料识别研究

高光谱成像技术作为一种无损高效的检测方法,对于彩绘文物颜料的鉴别具有重要意义。由于全波段参与光谱相似度计算会造成数据的冗余,没有充分利用光谱的细微特征。为此,本文首先对文物颜料光谱吸收特征进行参量化分析,并通过改进的光谱吸收特征拟合算法与标准光谱进行匹配识别,从而得到识别结果。实验以获取的一幅波长为400~1000nm的古代壁画高光谱影像为例,通过光谱吸收特征分析识别出壁画的颜料主要成分有朱砂、赭粉、石绿和石青,4种颜料的光谱吸收特征拟合度分别是:0.95、0.77、0.92、0.81。实验结果表明:对光谱吸收特征分析可以帮助识别彩绘文物的颜料信息,该方法可为以后文物修复提供参考。     

淡水有核珍珠大面积养殖技术研究

在33.3hm2的育珠水体中,选择2龄三角帆蚌作手术贝,采用外套膜错位排列的方法,每只母蚌植入直径6～7mm珠核10粒进行育珠试验。结果表明,经2～3a的育珠,育珠蚌成活率75%,留核率45%～75%,优质珠率40%,经济效益是普通无核珍珠的3倍以上,并且收珠后的育珠蚌可以再次植核育珠。1991-2001年,试验结果以广东绍河珍珠有限公司建立的养殖基地在福建、江西、安徽、浙江和江苏等地进行示范和推广,推广面积2000hm2,取得良好的经济效益和社会效益。     

2004年11月磁暴期间环电流的演化过程——TC-2卫星中性原子成像仪观测结果

本文通过对TC-2卫星上搭载的中性原子成像仪(NUADU)在2004年11月发生的一次大磁暴期间观测到的一系列中性原子(ENA)图像的分析,试图给出环电流在磁暴期间的演化模式.研究表明,南向的行星际磁场(IMF)分量在离子从磁尾向内磁层注入和随后的环电流增长过程中起着关键的作用.IMF转为北向后,离子注入随即很快停止.在离子注入增强期间,离子的漂移路径是开放的,以致大量环电流离子从黄昏侧注入后快速地损失在黄昏至正午的磁层顶.所以,环电流往往在离子漂移路径从开放变为封闭后才达到最大强度,而不是在这之前,尽管那时的离子注入强度更大.在该磁暴主相期间,离子注入发生在17∶00~22∶00 LT范围内,形成极其不对称的环电流分布形态.而在恢复相期间,由于受大的IMF B_y分量的影响,离子注入区的地方时分布范围东向扩张.对称环电流在磁尾对流减小、离子漂移路径变为封闭形态之后形成.在磁暴恢复相后期,从ENA图像看环电流基本衰减到平静时期的水平,而Dst指数仍然显示较强的磁扰动,这说明越尾电流对Dst指数有很重要的影响.     

Near‐source seismic demand and pulse‐like records: A discussion for L'Aquila earthquake

Rupture directivity effects in ground motion are known since many years to both seismologists and earthquake engineers, i.e. in sites that are in a particular geometrical configuration with respect to the rupture, the velocity fault‐normal signals may show a large pulse which occurs at the beginning of the record and contains the most of energy. The results are waveforms different from ordinary ground motions recorded in the far field or in geometrical conditions not favorable with respect to directivity. Current attenuation laws are not able to capture such effect well, if at all, and current probabilistic seismic hazard analysis is not able to predict the resulting peculiar spectral shape. Moreover, it is believed that structures with dynamic behavior in a range of periods related to the pulse period may be subjected to underestimated seismic demand. In the paper this is investigated and increments in both elastic and inelastic seismic actions are quantified using a large dataset of records, from the next generation attenuation project (NGA), in which a fraction is comprised of velocity pulses identified in other studies. These analyses employ recently developed tools and procedures to assess directivity effects and to quantify the associated threat in terms of seismic action on structures. Subsequently, the same tools are used in one of the first attempts to identify near‐source effects in the data recorded during a normal faulting earthquake, the mainshock of the recent Abruzzo (central Italy) sequence, leading to conclude that pulse‐like effects are likely to have occurred in the event, that is (1) observation of pulse‐like records in some near‐source stations is in fair agreement with existing predictive models, (2) the increment in seismic demand shown by pulse‐like ground motion components complies with the results of the analysis of the NGA data, and (3) seismic demand in non‐impulsive recordings is generally similar to what expected for ordinary records. The results may be useful as a benchmark for inclusion of near‐source effect in design values of seismic action and structural risk analysis. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Two- and three-dimensional double-sandbar system behaviour under intense wave forcing and a meso–macro tidal range

Five weeks of hourly, 10-min time-exposure video images were used to analyze the meso–macro-tidal double-barred Truc Vert Beach, SW France, under intense wave forcing. The four storms experienced, one of which with an offshore significant wave height over 8 m, induced dramatic changes in the double sandbar system. The subtidal outer bar migrated offshore rapidly (up to 30–50 m/day) and its pre-existing crescentic pattern was wiped out. The seaward-protruding parts of the outer bar barely migrated offshore during the most intense storm, whereas a landward-protruding part was shed off. Over the entire study period, the outer-bar dynamics was dominated by alongshore-averaged changes rather than alongshore non-uniform changes, while the opposite was observed for the inner bar. In addition, the outer-bar dynamics was predominantly controlled by the time-varying offshore wave conditions, whereas the inner-bar dynamics was influenced largely by the tide-range variations. Our observations put forward the key role of morphological settings (the presence of a subtidal bar and its shape) and tidal range in governing inner-bar behaviour within a double sandbar dynamics, and provide strong support for previous suggestions that sandbars cannot be studied in isolation.     

钻孔成像中结构面自动判读技术研究

通过钻孔数字成像系统得到地质钻孔的孔壁数字图像并研判地下地质结构是一种重要的地质勘查手段。对钻孔成像中的结构面信息的判读通常是由人工完成的,不同的人判读结果可能存在差异。钻孔成像自动辨识结构面系统首先对图像进行RGB(red红,green绿,blue蓝)到HSV(hue色相,saturation饱和度,value明度)颜色空间的转换,使得结构面信息突出显示出来,以利于图像的结构面提取;再对转换后的S分量进行图像滤波及增强等预处理,然后对图像进行分割,对分割后的图像进行数学形态学中的二值图像边缘提取和细化处理,快速分离出结构面信息,对结构面边缘进行有效的提取;最后采用正弦曲线的Hough变换对图像边缘点进行识别,可得到钻孔结构面的产状和厚度参数。以实际钻孔数字图像为例,经过钻孔成像自动辨识结构面系统提取了其中的4个结构面的空间参数,与人工判读结果比较,自动辨识得到的参数更精确,结果具有唯一性。     

海水速度差异对中深层偏移成像的影响分析

本文针对深水环境下中深层偏移成像质量差的问题,考虑海水速度变化对中深层偏移成像质量的影响,从在大水深中加入深海声道模型入手,分析在偏移成像当中海水速度的不同选取对水平层状介质、倾斜层介质以及较复杂介质模型偏移成像质量的影响,通过在同一模型上改变海水速度进行成像,分析中深层成像效果可以得出:在大水深反射资料数据处理当中应该考虑真实的海水速度进行成像处理,否则会由于海水速度的选取不当而造成偏移成像层位的空间位置和中深层层位几何形态的变化.     

基于全变分原理的多震源混合数据直接偏移方法

多震源混合地震采集技术,即将多个震源以一定编码方式连续地激发,得到多炮混合的地震数据.该技术能减少地震采集时间,节约采集成本,但是混合数据的直接偏移会在成像剖面中引入严重的串扰噪声,影响成像效果.从数学上看,地震成像属于典型的数学物理反问题,可以采用线性反演方法求解一个正则化约束的最小二乘(LS)优化问题,获得更高质量的成像结果.全变分(TV)正则化方法是图像去噪和复原领域中广泛应用的热点技术,其能在去除噪声的过程中保留图像的边缘信息和不连续性.在对TV图像去噪复原方法原理分析的基础上,本文将多震源混合数据直接偏移成像问题转换成图像复原的极小化能量泛函问题,用TV正则化代替传统最小二乘偏移(LSM)中的L2范数正则化,提出基于全变分原理的混合数据直接偏移方法.该方法使用基于梯度的快速迭代收缩阈值与快速梯度投影组合算法——FISTA/FGP求解最优化问题,能有效压制串扰噪声,增强同相轴连续性,提高成像分辨率.理论模型测试结果表明:将本方法应用于混合数据,无论是去噪效果还是成像精度都得到显著改善.     

叠前地震数据特征波场分解、偏移成像与层析反演

本文提出了一套叠前地震数据稀疏表达(特征波场合成)、深度偏移成像和层析成像的处理流程.不同于传统的变换域中的数据稀疏表达理论,本文利用局部平面波的传播方向(慢度矢量),在中心炮检点处同时进行波束合成,从而将地震数据投影到局部平面波域(高维空间)中.由于波束合成后的地震数据描述了局部平面波的方向特征,因此称之为特征波场.然而波束合成算法需要估计局部平面波的慢度矢量.当地震数据受噪声干扰时,难以在常规τ-p谱中自动估计局部平面波的射线参数(慢度矢量).本文提出了基于反演理论的特征波场合成方法,可以同时反演局部平面波及其传播方向,从而提高特征波合成的自动化程度并保持方法的稳健性.通过特征波场合成,可以将地震数据分解为单独的震相(波形).这样的数据可以直接用来成像及反演.在局部平面波域中,由于局部平面波的入射与出射射线参数已知,传统的Kirchhoff叠前深度偏移(PSDM)和高斯束/控制束PSDM可以实现从"沿等时面的画弧"到"向反射点(段)的直接投影"的转变,叠前偏移的效率以及成像质量可以同时提高.此外,特征波场与地下反射点(段)的一对一映射关系使得叠前深度偏移与层析成像融为一体,可以极大地提高速度反演的效率.数值试验证明了特征波场合成、叠前深度成像以及层析反演的有效性.     

双能CT诊断膝关节前交叉韧带损伤可行性探讨

目的:探讨双能CT在膝关节前交叉韧带(ACL)损伤中的应用可行性。方法:30例膝关节外伤患者行双能CT和MR检查,观察软组织CT图像、双能CT肌腱伪彩(DETC)图像和MR图像上ACL。以MR图像为参考标准,评估双能CT图像诊断ACL损伤的预测值。结果:MR图像、软组织CT图像、联合软组织CT图像和DETC图像诊断明确的ACL损伤的例数分别为23、11和20。软组织CT图像诊断ACL损伤的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确度分别为47.8%、100.0%、100.0%、36.8%和60.0%;联合软组织CT图像和DETC图像诊断ACL损伤的各预测值分别为82.6%、85.7%、95.0%、60.0%和83.3%。与软组织CT图像相比,联合软组织CT图像和DETC图像诊断ACL损伤的敏感度和准确度均有明显增加(敏感度和准确度相应的χ2值分别为6.133和4.022,P值均<0.05)。结论:联合双能CT的软组织CT图像和DETC图像可诊断ACL损伤,并具有较高的预测值。