城市下垫面覆盖类型变化对热岛效应影响的模拟研究

利用Landsat TM/ETM 卫星影像的热红外数据反演了武汉市的地表温度,定量地分析了1988~2002年武汉市热岛的时空分布;结合遥感手段和误差反向传播神经网络方法,动态地模拟了当汉口地区下垫面覆盖类型变化时的热岛分布情况,重点对绿地增加时热岛的变化作了详细的分析。结果显示,1988~2002年,武汉市城市热岛效应明显增强,绿地面积的增加能缓解局部热岛的范围和强度,绿地面积越大,热岛的缓冲范围越大,缓冲强度亦大。     

视频序列图像中运动目标检测与阴影去除

提出了一种新的基于柯西分布的光照模型(shading model,SM)变化检测方法。在一种快速动态背景图像初始化的基础上,建立了Gaussian统计背景模型;基于使用统计假设检验方法检测变化区域的结果,利用YCbCr颜色空间的亮度、颜色信息,识别和消除视频序列图像中的阴影和反光等。试验表明,该文所提出的方法可以承受整体或局部的、缓慢或突然的背景光线变化,以及由场景背景中小的背景扰动、阴影或反光导致的噪声,可以较精确地检测背景目标,改善了SM方法在较暗区域的目标检测效果。     

One‐dimensional analysis of a poroelastic medium during freezing

A solution to the problem of freezing of a poroelastic material is derived and analysed in the case of one‐dimensional deformation. The solution is sought within the framework of thermo‐poroelasticity, with specific account of the behaviour of freezing materials. The governing equations of the problem can be combined into a pair of coupled partial differential equations for the temperature and the fluid pressure, with particular forms in the freezing and the unfrozen regions. In the freezing region, the equations are highly non‐linear, partly due to the dependence of thermal and hydraulic properties on water saturation, which varies with temperature. Consequently, the solution is obtained through numerical methods, with special attention to the propagation of the freezing front boundary. The response to one‐dimensional freezing is illustrated for the case of cement paste. Finally, the influence on the solution of varying selected parameters is analysed, such as the temperature boundary conditions, the parameters characterizing the geometry of the porous system, the ratio of fluid and thermal diffusivities, and the rate of cooling applied at the freezing end. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

最小曲率位场分离方法研究

位场分离是位场数据处理和解释中的重点和难点之一.本文给出了单步长非原位和原位两种最小曲率位场分离差分迭代格式,并利用Fourier频谱分析理论研究了这两种迭代格式的收敛性.通过研究表明,单步长非原位迭代格式不收敛,只有单步长原位迭代格式收敛,但单步长原位迭代格式受迭代方向选择的影响,随着迭代次数的增大其影响逐渐消失.根据单步长非原位迭代格式的频谱特点,提出了叠加步长非原位和原位迭代格式,同样利用Fourier频谱分析理论研究了叠加步长非原位和原位迭代格式的收敛性.通过研究认为,一维叠加步长非原位迭代格式收敛,但二维叠加步长非原位迭代格式不收敛;不论是一维或二维,其原位迭代格式均收敛.进一步的理论研究表明,非原位迭代格式的频率响应是一个实偶函数,而原位迭代格式的频率响应是一个复函数;单步长迭代格式的频率响应具有一定的周期性,而叠加步长迭代格式的频率响应无周期性特征;叠加步长迭代格式比单步长迭代格式的收敛性好.     

高位主关键层破断失稳及微震活动分析

基于板壳理论建立了两邻边固支、两邻边简支条件下高位主关键层的力学模型,利用瑞利-里兹法,推导出高位主关键层弯曲挠度函数的近似解析式和应力分布表达式,求解出高位主关键层破断跨度的计算式,并分析了该条件下的破断规律。根据现场微震监测,研究了高位主关键层破断运移与微震活动之间的关系。研究结果表明：该边界条件下主关键层破断前的最大挠度点靠近两简支边侧;主关键层破断失稳过程中,当破断前悬跨系数大于1时,主关键层沿倾向固支边上表面首先发生破断,当悬跨系数小于1时,主关键层沿走向固支边上表面首先发生破断,且主关键层破断跨度a与倾向悬露长度b的关系曲线呈W型。高位主关键层破断运移时诱发大能量微震事件,其破断步距和形式的分析结果与强微震活动规律相一致。     

移动荷载下高铁路基段振动加速度频谱衰减特性

采用精细化和多尺度建模技术,建立了设计速度为350 km/h的双线高速铁路轨道-路基-地基非线性耦合系统的真三维动力分析模型,将地基土和路基填筑材料的非线性纳入分析模型中,采用三维黏弹性静-动力统一人工边界技术对地基无限域进行模拟,采用动接触算法模拟底座板底面和基床表层表面之间的相互作用,考虑移动荷载作用前路基-地基中客观的静应力状态对后续动力计算的影响,依托大规模并行计算技术和单元生死技术,模拟了地基的初始应力场生成、路基结构和轨道系统的施工过程,在此基础上模拟了与8辆编组的某型动车组轮对空间位置相对应的、作用于钢轨顶部的压力荷载的移动过程。基于分析结果,归纳了移动荷载作用下高速铁路轨道-路基-地基系统中振动加速度频谱的衰减特性。     

污泥沙障对流动沙区植被恢复的作用

利用城市生活污水处理厂脱水污泥制成成本低、吸水保湿性强和环境友好的污泥方格沙障、沙面上污泥平板沙障和沙面下污泥平板沙障,用于帮助恢复生态极端恶劣的流动沙区植被。调查撒播黄蒿（Artemisia scopara ）种子后试验区沙丘植物的种类、覆盖度、生长状况等植被恢复指标。结果表明：污泥沙障处理下,人工播种的黄蒿、天然的沙米（Agriophyllum squarrosum ）盖度、高度（除沙米）和生物量均显著高于裸沙区（对照）（p <0.05）,雾滨藜（Bassia dasyphylla ）、碱蓬（Suaeda glauca ）和猪毛菜（Salsola ollina ）的盖度、高度、多度、生物量（除雾滨藜）均高于对照;污泥方格沙障区的植物物种丰富度最高,沙面上污泥平板沙障区次之,沙面下污泥平板沙障及对照区较小;Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数均为污泥方格沙障>沙面上污泥平板沙障>沙面下污泥平板沙障>对照;Pielou均匀度指数为污泥方格沙障>沙面下污泥平板沙障>沙面上污泥平板沙障>对照。综合考虑混合污泥成本、用量、植被恢复效果等诸因素,我们推荐采取污泥方格沙障治沙措施,使其在沙地植被恢复工作中发挥作用。     

Analyzing the effect of moving resonance on seismic response of structures using wavelet transforms

There is a complex interaction between the seismic response (i.e., peak displacements) of a nonlinear structure and the characteristics of a ground motion. One ground motion characteristic that contributes to record‐to‐record variability is spectral nonstationarity, or the variation of signal's frequency content with time. When the predominant natural periods of a nonlinear structure elongate in such a way as to match with the predominant frequency content in the ground motion, a phenomenon called moving resonance occurs. The effect of moving resonance on the response of nonlinear structures is investigated. Continuous complex wavelet transforms are used to examine the spectral nonstationarity of ground motion acceleration histories and associated structural displacement histories to identify the occurrences of moving resonance. A three‐dimensional displacement response spectrum is used to determine which combinations of initial period and strength create the largest displacements and thus are candidate configurations for experiencing moving resonance. A method is then proposed for quantifying the effect of moving resonance on structural response. The method utilizes discrete wavelet transforms to decompose a ground motion into component signals with limited frequency band and examines the structural response due to each individual component. A discussion is provided as to how these tools can be used to identify ground motion characteristics that may be conducive to moving resonance. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

GIS技术在大庆油田动态监测系统建立应用中的探讨

随着我国经济的迅速发展,建立大庆油田动态监测系统成为石油领域的新方向。本文探讨了建立大庆油田动态监测系统中的多元数据采集、系统集成开发、网上发布等问题,提出解决方案并提供了主要解决步骤。     

三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法

复杂构造中单程波与双程波方法模拟结果的比较表明,就地震勘探中主要关心的一次反射波而言,单程波算法已具有足够的精度. 使用单程波方程将极大地减少数值计算的计算量,同时对介质的几何和物理参数建模也降低了要求. 单程波算法可视为深度偏移的“逆运算”,这样可以很好地借用已知的深度偏移方法及其程序系统. 基于计算效率和计算精度的双重考虑,本文在介质速度结构较复杂时采用显式短算子波场延拓方法,而在介质速度结构相对简单时采用分裂步相移法. 反射系数的计算中考虑了其随入射角的变化.