3维地理信息系统数据结构的初步研究

3维地理信息系统已经成为地理信息领域的研究热点,但是数据结构一直都是阻碍其发展的瓶颈问题,文中基于空间认知方法学,结合面向对象的思想,提出了一种新的3维地理信息系统数据结构.该数据结构符合人的一般思维,可以很方便清晰地存储和管理空间数据,并且有利于3维空间范围内的空间分析.     

三维空间实体间拓扑关系的矩阵描述

三维空间实体及其间拓扑关系的语义描述和形式化表达是三维ＧＩＳ空间数据建模的重要理论基础。在ｋ－维流形的三维空间实体形式化描述方法的基础上,根据三维空间实体的可剖分性,采用顾及维数的九元组描述框架,研究用于构成三维实体的ｋ－单纯形（０≤ｋ≤３）之间的拓扑空间关系,继而研究三维实体间的拓扑空间关系。     

溶解动力学和结晶动力学研究的参数优化

溶解动力学和结晶动力学研究的参数优化对研究物质的溶解、结晶转化机理和热力学行为具有重要的意义。我们将Ｒｕｎｇｅ-Ｋｕｔｔａ法与单纯形优化法相结合,针对几种适合于该法求解的微分动力学方程进行了讨论,从而为动力学研究中机理模型参数的优化提供了一种行之有效的方法。     

单纯形投影算子理论及在资料分析中的应用：Ⅱ.在表层水温和青岛气温 …

应用相空间理论对赤道单站日表层水温及青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了分析,结果表明：青岛月平均气温的９点滑动平均的相关维数和嵌入维数分别为５．８３、８,当反厄尔尼诺发生时赤道日ＳＳＴ的相关维和嵌入维数分别为３．９３、１１,当厄尔尼诺发生时其相关维数和嵌入维数分别为４．３７、９。揭示了无论是厄尔尼诺还是反厄尔诺发生赤道日ＳＳＴ都具有混沌特征,并且厄尔尼诺发生其内部结构复杂化使得支撑奇怪吸引子的     

单纯形定位方法在新疆数字地震台网的测定精度分析

地震定位是地震学中最基本的问题之一,现阶段大部分采用基于走时的方法。单纯形定位方法作为一种直接搜索类的方法,在新疆测震台网日常地震目录产出中发挥了重要作用。本文采用数值模拟的方法,利用新疆测震台网现有布局,结合“3400”走时表,分析单纯形定位方法在新疆测震台网的测定精度。研究表明,对于新疆测震台网网内浅源地震,单纯形定位方法能够得出较为精确的震中位置,而得出的网外地震震中位置存在一定偏差;初至折射波对震源深度有一定的控制能力,速度模型的准确性对震源深度和发震时刻的测定影响较大。     

三维数值流形方法研究及其在地学中的初步应用

伴随地震孕育、发生与震后调整过程的应力、应变问题在地震研究中占有重要地位.以GPS为代表的空间观测技术为大尺度地壳运动监测提供了高效、稳定、精确的测量结果,并为研究上述应力、应变问题提供了有效数据约束.GPS速度场和应变率场结果既可用于变形分析,又可作为数值模拟的有效约束和检验.为了获取研究区域可靠的应变率场结果,有必要开展GPS应变率场计算方法的对比研究.另一方面,由于在整个地震过程中应力、应变存在动态演化现象,因此需要研究适合于动态资料约束、大变形模拟、连续与非连续变形耦合的三维数值流形方法.基于上述分析,本文包括如下3个方面研究内容.     

基于稳健模拟退火-单纯形混合算法的微震定位研究

为提高矿井微震的定位精度,通过模拟试验对比分析常规定位及新方法在定位求解中的适用范围及优缺点,研究反演未知变量数目、检波器的密度、波速等对各自定位方法的影响。基于单纯形法的优点,并结合模拟退火法的全局收敛性,提出采用稳健的模拟退火-单纯形法进行微震定位。研究发现,该方法不必直接搜索发震时刻,只需通过稳健方法预先估算,利用较少的检波器就可进行微震定位,且基本不受初始波速影响,从而大大减少搜索步数,有效地提高定位精度及收敛速度。以柿竹园矿人工爆破定位测试试验为例,重点分析比较模拟退火-单纯形法、稳健模拟退火-单纯形法及其他定位方法的空间绝对距离及目标函数误差,认为检波器数量较多且可获得理想的P波信息时,应用非线性最小二乘法能求出可信的结果;其余定位方法的三维定位误差及目标函数误差相差不大,但稳健模拟退火-单纯形法目标函数误差最小,稳定性最高,可在矿井微震定位中推广使用。     

3维地理信息系统数据结构的初步研究

3维地理信息系统已经成为地理信息领域的研究热点 ,但是数据结构一直都是阻碍其发展的瓶颈问题 ,文中基于空间认知方法学 ,结合面向对象的思想 ,提出了一种新的 3维地理信息系统数据结构。该数据结构符合人的一般思维 ,可以很方便清晰地存储和管理空间数据 ,并且有利于 3维空间范围内的空间分析     

改进的模拟退火方法及其在电阻率图像重建中的应用

实际中的大量地球物理反演都是一个多参数、非线性优化问题,以往的局部方法只是利用有限的信息来改进初始模型,因此对初始模型有很大的依赖性,难以得到全局最优解。针对这一问题,本文选择全局反演方法中的模拟退火和单纯形的组合算法,改进了模拟退火和单纯形算法的匹配技术,并将它引入到电阻成像反演问题中。     

西藏地震定位──一种使用单纯形优化的非线性方法

引用了Prugger等提出的一种先进定位技术, 其特点是:(1)采用观测到时平均值和计算平均值之和, 作为发震时刻的参考值来进行时间残差的计算, 保证了真正的残差最小的获取;(2)采用更适宜于定位使用的时间残差的L1范数统计;(3)使用单纯形优化法直接送代地寻查残差极小, 不要求偏微商的计算, 避免了矩阵反演, 适宜于任何速度模型和任何台网分布, 能够迅速而准确地求解震源位置(,,h);(4)发震时刻另行求出, 避免了深度和发震时刻间的折中变化, 这些突出的特点使我们在台网稀疏的条件下, 选择它来进行西藏地震的精确定位。本文对该方法就西藏流动台网和固定台网的观测条件下, 进行了数值试验, 并对项目实施期间记录到的部分地震和以前的几个有质疑的地震进行了震源参数的实际修定。震源位置误差估计小于3km.震源深度大于40km的地震, 似乎有平行于青-川-滇弧形构造带的分布。