基于复模态的有限元模型修正算法

针对地下结构地震响应分析中无限地基辐射阻尼问题，引入复模态情况下的具有非简化的堆积阻尼矩阵的阻尼模型，并针对具有集中质量阵的阻尼模型提出了合并与质量有关的阻尼和堆积阻尼的思想，并据此提出了一种修正此类有限元模型的两步法，首先从复模态参数中提取实模态参数，采用基于模态残余力的识别算法修正刚度矩阵，然后根据复模态参数和已得的刚度矩阵来识别阻尼模型中的刚度参与系数和质量阻尼堆积阻尼联合矩阵。     

TRMM卫星微波成像仪分级产品及其反演降水算法

文章叙述了获取定量降水信息的意义，简要介绍了对热带测雨卫星TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)的仪器、美国国家宇航局提供的微波成像仪TMI(TRMM Microwave Imager)分级产品。对比了物理方法和经验方法反演降水的特点，并对一些经验方法以及倾斜对流系统对反演降水的影响、动态聚类分析、神经网络反演方法的研究成果进行了介绍。     

鄂尔多斯盆地中生代晚期以来大地热流的变化及其对生态环境格局和演变的影响

鄂尔多斯盆地的西北部、东北部和南部三个区域现今大地热流平均值分别为56．3、67．3和65．3mW／m^2，对应的生态环境格局也有明显的差异。研究表明，大地热流每增加4～5mW／m^2可使年均地表温度升高约l℃，使最低月均地表温度升高2。C以上。鄂尔多斯盆地东北部的平均大地热流比西北部高出11mW／m^2，东北部年均地表温度可能比西北部高出2～3℃，其最低月均地表温度可能比西北部高出4～6℃。西北部的大地热流平均值已经低于维持地表生态系统延续所需大地热流的临界值(57mW／m^2)，其自然生态系统整体上已经处于脆弱境地；东北部和南部的大地热流均大于57mW／m^2，自然生态系统均尚较稳健。东北部的沙漠化可能是风沙侵入的结果，其生态应该是可以恢复的。整个西北部作为一个整体看，72万年以前大地热流就已衰减到临界值以下，区域生态系统渐趋脆弱，开始整体上向荒漠化演变。     

基于GPS掩星技术反演大气参数模型的优化

准确掌握地球大气中的水气分布，了解水气变化趋势对天气现象、全球气候变化、数值预报具有理论研究及实用价值。以无线电掩星技术为基础，利用掩星数据反演大气参数剖面。对原反演模型的不足进行了论证，并给出了反演个例。详细地论述了通过引入MM5先验温度T再通过线性迭代的方法反演对流层下部水汽廓线原理，给出了优化后模型反演个例。并对模型优化后反演廓线中存在的问题进行了分析，提出了下一步优化方向。     

超低频电磁声源非线性动力学建模与分析

电磁声源输出力大、体积小、易于实现超低频输出,在无人反水雷作战中具有显著优势。其动力学行为受到机械回复力和电磁力的耦合作用影响,当施加电流超过坍塌电流,电磁力将超过机械回复力, 就会发生吸和,造成声源的损坏。为准确描述电磁声源非线性动力学特性,预先评估坍塌电流,建立考虑动态漏磁系数的声源非线性动力学模型。通过三维有限元仿真计算动铁芯运动到不同位置处气隙的漏磁系数, 拟合得到动态漏磁系数。根据等效磁路法建立声源的改进电磁力模型,进而建立电磁声源非线性动力学模型。 通过 Runge-Kutta 算法计算得到阶跃激励下声源振动的位移和速度,绘制相平面图。研究稳定与失稳 2 种情况下的相轨迹的动态变化规律,为电磁声源的设计和控制提供理论支撑。     

基于高频雷达回波谱多特征融合的浪高反演算法

高频地波雷达海洋回波谱的 Bragg 峰和二次谐波峰中,均蕴含着浪高信息,因此发展出了基于 Bragg 峰功率 （Power of Bragg Peak,PB）、二次谐波峰与 Bragg 功率比 （Power Ratio of Second Harmonic Peak to Bragg Peak,RSB）、双频 Bragg 峰功率比 （Power Ratio of Dual Frequency Bragg Peak,RDB） 等浪高反演算法。然而,三种算法均无法实现不同海况、不同距离下浪高的精确反演。本文研究发现,PB 算法适用于低海况,RSB 算法在近距离高海况下表现良好,而 RDB 算法适用于远距离测量,即三种算法高性能测量区间存在强互补性。在此基础上,本文提出了一种基于多特征 （PB、RSB 和 RDB） 融合的浪高反演算法,其中采用反向传播（Back Propagation,BP） 神经网络作为特征融合器。实验表明：本文算法在测量精度、波高适应范围、距离适应范围上均优于现有波高反演算法。     

煤层气压裂微震监测数据高级属性解释技术研究

为了提高煤层气压裂微震监测的精度,对压裂诱发裂缝进行精细刻画,利用淮南潘谢区块PX2-1井煤层气压裂地面微震监测数据,在微震事件定位等基础研究的基础上,研究了震源机制反演、地应力反演、水力裂缝渗透率等高级属性解释技术,结合数据特点,深入研究了基于震源机制的连续水力裂缝网络建模技术、水力裂缝渗透率反演技术,充分挖掘了煤层气压裂地面微震监测数据的丰富信息,精确描述了地下压裂裂缝的三维空间展布,为准确评价压裂效果提供了技术支撑。研究结果表明：微震高级属性解释技术在煤层气压裂监测领域有广泛的应用前景。     

频率电磁测深在深部矿床勘探中的应用

在粤北一六多金属矿区的深部稳伏床勘探中应用了频率电磁测深法结果表明，频率电磁深在该矿区深部多金属矿床勘探中查明了深大断裂的分布，隐伏花岗岩起伏以及良导性多金属矿体的赋存位置，取得了良好的地质效果。     

地面瞬变电磁勘探中源外地形的影响

起伏地形为中国矿产资源的发现和勘查造成了极大困难,为了避免复杂的地形效应,在地面瞬变电磁勘探中尽量将发射源与接收点布置在地形平缓处,但源外起伏地形的影响仍然存在。目前,对地形影响的分析大多从测道曲线图或者视电阻率断面图进行定性判断,较少从整个观测时间段内量化评估地形影响的程度。基于有限元法实现了带地形条件下矩形回线源的瞬变电磁三维正演,在源外构造了山脊、山谷地形,将地形与发射源的距离、大地电导率、异常体电导率作为变化参数,给出了整个观测时间段内在不同接收点处地形造成的相对误差分布,从而分析了源外地形对电磁响应的影响规律。结果表明：源外地形对电磁响应的影响主要集中在某个时间段内,随着与发射源距离增大,地形作用减弱,受影响区域也推移到较晚期时间段上;随着大地电导率增大,地形主要影响区域会推移到较晚期时间上,但受影响程度基本一致;相同几何尺寸的山谷地形比山脊地形对电磁响应的影响更大;地形、异常体对电磁响应的影响可以分离,如果异常体产生的二次场比较强,地形效应的影响相对较小,可以忽略地形影响。研究结果为地面瞬变电磁勘探中地形效应的识别与后期处理解释提供了理论依据。     

极低频电磁法超高速振荡Bessel积分数值计算的解决方案——积分外推法

极低频电磁法需要考虑电离层和位移电流的影响,Bessel积分核函数超高速振荡,超过了现有滤波系数的截止频率,收敛慢,甚至不收敛,导致数值计算极为困难,即使采用现有的、最高采样密度的Hankel滤波系数进行数值计算,高频时的计算误差大,不能满足需求.针对以上问题,本文将积分外推算法应用到极低频电磁法的数值计算中.首先通过计算CSAMT在均匀半空间的数值解与解析解验证算法的准确性;然后研究了极低频电磁法三层模型中给定收发距的波场频率响应曲线及给定频率的波场结构特征,积分外推法的低频结果与高采样密度Hankel滤波计算结果一致,高频结果优于Hankel滤波计算结果.本文研究表明,积分外推算法可有效解决超高速振荡Bessel积分数值计算难题.