基于语义推理的城区机载LiDAR分割点云分类

目前,机载LiDAR系统获取的点云数据具有多回波的特性,回波特性可以揭示地物的类型信息。本文在排除粗差、首次回波和中间次回波后,对单次回波和尾次回波形成的点云子集进行基于3DHough变换分割和滤波处理以区分地面点和非地面点(包括墙面点),然后合并首次回波、中间次回波和非地面点再次进行点云分割,利用分割面片的尺寸大小、单次回波激光脚点比例、首次回波和中间次回波激光脚点比例等三个指标区分建筑物激光脚点和植被激光脚点。实验证明,上述方法可以很好地将点云数据分类为墙面点、地面点、建筑物点和植被点。     

鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组深水沉积特征

奥陶系平凉组是鄂尔多斯盆地早古生代深水沉积最发育的地层,研究平凉组沉积体系类型和特征,不仅有助于深入理解平凉组沉积时期的古地理格局和构造特征,而且对于油气勘探也具有重要的价值。基于对盆地西南缘平凉组及其相同时代地层的野外调查和室内综合研究,从地层的空间分布、岩石类型、结构构造、沉积相、有机地化特征等方面,对鄂尔多斯盆地平凉组进行了系统研究。研究表明,平凉组发育深水原地沉积、牵引流沉积、重力流沉积、火山碎屑岩及震积岩,形成一套台地前缘斜坡和深水盆地沉积组合。结合构造背景和沉积组合,建立了平凉组的深水沉积模式：平凉组沉积初期水体较浅,等深流沉积不发育,以重力流沉积为主;到中晚期,随着水体的加深,重力流减弱,先存沉积普遍受到等深流的改造。平凉组的深水沉积同样也有利于油气成藏。综合考虑地层厚度、岩石类型、沉积相、有机质类型和含量及热演化程度,优选出了平凉组的有利油气勘探区,主要分布于乌海以南、石嘴山—贺兰以东、鄂托克前旗以西之间,呈南北向条带状展布,面积约1×10⁴ km²。勘探核心区位于贺兰以东、天环坳陷内的部分区域。     

浸泡作用下碎石土剪切强度衰减规律及机理

水库蓄水后,滑坡体碎石土经受长时期的浸泡,力学性质发生改变,从而影响滑坡整体稳定性。为探究浸泡对碎石土力学性质的影响规律,选取三峡库区马家沟滑坡后缘未经受长期浸泡作用的碎石土进行大型直剪试验,分析了不同浸泡天数下碎石土的剪切力学性质。试验结果表明：浸泡40 d后,碎石土黏聚力下降幅度达39%,内摩擦角下降幅度为8.3%;碎石土黏聚力在浸泡前期快速下降,下降速率随浸泡天数增加而降低,浸泡20 d后,黏聚力基本达到稳定。为探究碎石土抗剪强度降低的原因和机理,对粉质黏土(碎石土细粒成分)进行了三轴剪切试验、激光粒度分析及浸出液阳离子分析等试验,揭示了碎石土抗剪强度的衰减机理为：浸泡作用下,碎石土中的粉质黏土发生矿物溶解、离子交换与吸附作用,土体中大颗粒细化,胶结作用减弱,进而导致碎石土整体抗剪强度降低。研究结果对库区碎石土滑坡评价与治理具有一定的指导意义。     

鄂尔多斯盆地中部寒武纪岩相古地理研究

鄂尔多斯盆地寒武系是一套海相沉积地层,岩性以碳酸盐岩为主夹少量碎屑岩。近年来,该地区的寒武系被认为具有很大的勘探潜力,但迄今为止尚未发掘到大型储层。以往的研究主要集中在东、西和南部,而中部的研究严重缺乏,这阻碍了该区油气勘探的突破。笔者通过对56个钻孔岩心和13条野外露头进行单井划分,根据120块镜下薄片和岩石组合特征,识别出2种沉积相：斜坡相和台地相2种沉积相。在此基础上,开展联井对比,以盆地中部为中心划分出东西、南北2条贯穿盆地的连井剖面,探讨不同时期的沉积厚度和沉积相变规律。研究认为,鄂尔多斯盆地寒武系形成于海侵背景下,在经历了辛集期后,海水从盆地的西部和南部向内部推进。到张夏期,海进达到鼎盛,盆地绝大部分区域被海水淹没,只留下零星低矮的古陆。到三山子期,海进由盛转衰,开始发生海退。笔者重建了“一隆四凹”的古地理沉积格局,还原了盆地中部寒武纪构造沉积演化过程。     

渗流-应力耦合下侏罗系红砂岩力学及渗透特性试验研究

三峡库区广泛分布侏罗系红砂岩,在水库运行期间红砂岩的渗流-应力耦合特性关乎库区内多数滑坡和岩质边坡的稳定性。借助岩石多场耦合三轴试验系统,对三峡库区侏罗系红砂岩开展了不同围压、不同渗透压下的三轴压缩试验,系统研究了红砂岩的三轴压缩力学特性和渗透率演化特征。研究结果表明：(1)红砂岩的峰前应力-应变曲线可分为孔隙压密阶段、弹性变形阶段、微裂隙稳定发展阶段和非稳定发展阶段。红砂岩的力学参数与渗透压的关系呈负相关,与围压呈正相关。(2)随着围压升高,红砂岩的破坏模式由张拉破坏过渡到剪切破坏。(3)不同渗透压下,渗透率曲线呈平稳发展→缓慢上升→快速上升3阶段演化规律;不同围压下,渗透率曲线先降低后升高。(4)从能量角度分析了渗透压和围压对岩石的作用,验证了渗流对岩石的劣化效应以及围压对裂纹发展的抑制作用。本试验对鲜有报道的侏罗系红砂岩的强度、变形和渗透特性做了系统的研究,对渗流-应力耦合课题有补充意义。其工况根据三峡库区边坡岩体的应力水平来确定,试验结果对分析库区边坡稳定性具有指导意义。