有限元法与伪谱法混合求解弹性波动方程

在地震波场数值模拟中,有限差分法、有限元法和伪谱法都是常用的基本方法,但它们各有不同的适应性和优缺点,如有限差分法、有限元法都存在减弱网格频散和提高计算效率的矛盾,而伪谱法的网格频散小且计算效率高.有限差分法和伪谱法在处理地表结构复杂或地表剧烈起伏以及地下结构复杂的情况时存在较大的难度,而有限元法可较为理想地拟合起伏地表和任意弯曲界面,且可方便地处理自由边界条件和界面边界条件.尝试将有限元法和伪谱法相结合,形成地震波场数值模拟的一种混合方法,利用二者的优点,克服二者的缺点,达到既减弱网格频散又提高计算精度和效率的目的.并采用所谓的‘过度区域‘技术解决两种不同算法的衔接问题.模拟实例表明,给出的混合模拟方法不失为弹性波场数值模拟的一种有效方法.     

非线性Rossby波所满足的三阶Zakharov方程与低频振荡

本文在基本气流具有水平切变的情况下,利用摄动法导出了非线性Rossby波所满足的三阶Zakharov方程,然后,考虑了基流具有弱切变的情况,通过使用三阶Zakharov方程研究了Rossby波列的第一类不稳定性问题。结果表明:通过非线性作用,大气中的Rossby波列可产生调制不稳定。同时,本文对这种不稳定的区域,增长率和周期进行了详细的计算,并讨论了波振幅、波数、纬度和基流切变对它们的影响,指出Rossby波列的调制不稳定可以激发30～60天的低频振荡。     

弹性波法在水库坝基检测中的应用

许多水库大坝，特别是土、石坝，由于长年自然因素和人为破坏，普遍存在渗漏现象。为了维护水库的正常使用，对水库大坝的隐患进行检测，显得尤其重要。采用弹性波法中的垂直反射波法和瞬态面波法，利用坝基缺陷可能造成的反射波场和速度变化特征，给出了综合检测水库土、石坝基缺陷情况的方法技术。通过实践，验证了采用综合方法技术进行检测的有效性和实用性。     

利用高光谱数据进行植被生化成分反演方法研究

高光谱数据包含着丰富光谱信息,能够定量地分析物质成分^[1]。由高光谱数据,可以运用多元逐步线性回归方法反演植被生化组分含量,从而达到监测植被生长状况的目的^[2]。本文具体介绍了多元逐步线性回归方法,及其在氮、木质素和纤维素含量估算中的应用。     

密度和压缩系数的散射层析成像法

本文在速度成像的基础上研究了同时对密度和压缩系数成像的散射波层析成像法.对不同散射角度的计算可以得到一系列反演图像,拟合这些图像,从而可以有效地达到对密度和压缩系数（或速度）成像的目的.与单纯的速度成像相比,增加了反演的难度.首先是对资料的方位性要求增加;其次是对资料的利用率下降.即便如此,从对较少量的炮点和检波点资料的数值计算来看,仍取得了满意的成像结果.我们对组成字母“A”的散射体结构进行了成像计算,结果能够同时再现密度和压缩系数,成像清晰,表明了方法的可行性,并能应用于复杂结构的成像问题.     

短花针茅荒漠草原植物群落优势种群分布格局研究——以内蒙古四子王旗荒漠草原为例

根据野外调查的样地资料,应用方差/均值比(扩散系数)的T检验、聚集指数、平均拥挤度、聚块性指数、G reen指数和负二项分布的聚集强度等方法,研究了四子王旗短花针茅荒漠草原植物群落植被优势种群的分布格局并分析格局形成的原因,并用相关分析比较了6个指数间的关系,结果表明:这些植物的分布格局皆属于聚集分布,但它们的聚集强度有差异。聚集强度最大的是木地肤,最小的为银灰旋花,中间依次为糙隐子草,冷蒿,短花针茅。依靠无性繁殖扩大种群分布范围和密度是它们服从聚集分布的原因之一。本研究说明了方差/均值比率法是1种较好的分析种群分布格局的方法。     

基于AGA的SVM需水预测模型研究

需水预测是一个由城市人口、工业水平、社会经济水平共同作用的多因素、多层次的复杂非线性系统.其结果将直接影响受区域水资源承载力约束的产业结构、布局形态等决策.作为一种集中参数预报方法,支持向量机方法具有对未来样本的较好的泛化性能,对于这类资料缺乏、系统结构尚欠清晰的问题可以取得较好的模拟和预测结果.基于此,本文将支持向量机方法引入需水预测领域,建立了需水预测支持向量机模型.同时,本文将加速遗传算法和支持向量机方法耦合起来,构造了支持向量机模型参数的自适应优化算法.模型在珠海市的应用实例表明:与简单遗传算法比较,AGA的模型参数寻优效率更高;与BP神经网络模型相比,SVM模型较好地解决了小样本、经验性等问题,并取得了较高的预测精度.     

两种随机地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比

时间序列模型和人工神经网络模型是两种常见的地下水资源模拟预测模型,为了对比二者的优缺点,本文对比分析了两者的建模过程及其模拟精度.选择吉林省西部干旱半干旱区为研究区,该区地下水资源在过去10年问由于长期超采而导致地下水位持续下降.相比ANN模型,时间序列模型建模过程更为简单,计算效率更高."后验差"检验结果表明两种模型均能很好的模拟地下水位变化规律,但改进ANN具有更高的拟舍精度.同时,两种模型预报结果均显示研究区如继续按过去的开发模式开采地下水,地下水位还将持续下降,且下降速率逐步增大.     

斜向波对直立式防波堤堤头作用的试验研究

直立式防波堤堤头在斜向波浪作用下波浪力的计算在现行的技术规范中尚属空白。通过物理模型试验给出了堤头结构设计所需的波压分布图，指出了波浪入射方向和地形对堤头所受波浪力的贡献有时可以超过波高和波周期，根据现行规范按波浪正向入射计算堤头所受的波浪力偏于安全。