一种图像回归与关联关系特征融合的遥感影像变化检测方法北大核心CSCD

异质遥感影像变化检测是一个重要且具有挑战性的研究课题。针对直接比较异质数据进行变化检测导致检测精度低的问题,提出了一种图像回归与关联关系特征融合(Image Regression and Association-based Feature, IRAF)的异质遥感影像变化检测方法。首先基于信息熵理论量化异质数据的信息量差异并确定回归方向,采用多输出多层感知器图像回归得到与原始影像特征空间分布相近的回归图像;其次,得到差异图像并基于模糊局部信息C均值(Fuzzy Local Information C-Means,FLICM)算法找到部分显著样本对用于后续检测。为了考虑不同特征间的关联关系并充分利用数据中潜在的高阶信息,采用基于关联关系特征的融合算法(Association-based Fusion,AF)对原始遥感数据进行增强,最后利用融合后的特征训练分类模型得到最终的变化二值图。为验证该方法的有效性,采用Sardinia、Yellow River和Texas这3组真实数据集进行实验,Ka分别达到了0.796 1、0.827 1、0.958 1。与相关方法进行对比的实验结果表明该方法在不同数据集上均得到了最优的检测结果,能够抑制噪声的影响且有效提升变化检测精度。     

一次雷暴过程云闪放电通道三维结构及其始发阶段特征的观测分析

为了定量描述云闪三维通道的结构演变，通常建立闪电脉冲辐射源与雷达回波强度之间的关系，还可为雷电预警提供有益参考依据.本文基于南京地区的低频三维闪电辐射源定位系统，观测研究了2018-08-03一次强对流天气过程中典型的三次云闪，利用波形互相关算法来确定闪电脉冲到达不同测站的时间差这一定位技术，对云闪的脉冲辐射源点进行三维空间定位，并对其放电通道三维结构特征进行详细分析.结果表明：南京地区此次雷暴过程的三次云闪其始发位置均从6 km高度开始，并近似垂直向上发展，平均发展速度为2.9×10⁵～3.6×10⁵ m/s，在到达10 km高度后，呈现水平发展趋势，而随后的水平发展阶段位于两个高度或集中于同一高度；三次云闪脉冲始发点处的回波强度均小于30 dBZ，且脉冲辐射源点几乎都是从强回波区的上部或者靠近弱回波区处始发，并在弱回波区继续垂直向上发展.利用波形互相关时间差定位技术对云闪的脉冲辐射源进行空间定位，可以较为清晰地描绘云闪的三维通道结构，进而分析得到南京地区云闪始发阶段脉冲辐射源与雷达回波强度之间的定量映射关系.     

水力压裂诱发断层滑移对套管的剪切作用研究

国内某平台出现的压裂过程中的套管变形损坏问题频发，现场蚂蚁体测试结果显示该区块储层天然裂缝及断层发育，因此推断水力压裂诱发断层激活滑移导致套管受剪切变形。首先建立了包含上部盖层、含有断层的储层以及下部隔层的断层滑移地质力学模型，对断层面间相互作用关系进行推导，运用黏聚接触方法对其进行表征，模拟计算了压裂液进入断层后断层激活滑移的距离。随后建立了含有断层的三维水平井套管—水泥环—地层力学耦合模型，计算分析了压裂诱发的断层滑移量及其对套管所受外载荷、应力及变形的影响。结果表明，水力压裂流体进入后降低了断层胶结物胶结强度与断层面摩擦强度，使得断层系统力学平衡被破坏，导致断层激活滑移；断层滑移的剪切作用会给穿越断层的套管施加强度高且非均匀性强的外载荷，造成套管变形失效。研究验证了现场对于套管变形是由于压裂流体激活天然裂缝及断层滑移剪切套管所致的猜想，并提出了相应的预防措施，对现场实际作业具有一定的指导意义。