利用粗糙集理论进行遥感分类信息提取

以辽宁省双台子河口湿地为研究对象,以Landsat 8和HJ-1-A/HJ-1-B的多时相遥感影像为数据源,根据研究区现状,将研究区分为旱地、芦苇、水田、碱蓬、混合植被、水面、滩涂、居民点、养殖塘九个类型.利用时间序列的归一化植被指数提取植被与非植被的分类阈值,采用粗糙集理论和多时相遥感影像,对植被和非植被分别进行分类规则的获取,建立了研究区决策树分类模型.为了进行精度评价,利用相同的训练点又进行了同样基于像元的最大似然法分类.最后利用混淆矩阵对上述两种方法进行了精度评估,基于粗糙集的决策树分类法与最大似然法总体分类精度分别为93.70%和91.62%,Kappa系数分别为0.92和0.90,两项指标值基于粗糙集理论法均比最大似然法有所提高.这为构建决策树分类模型进行湿地地表分类信息提取提供了一条新的研究思路.     

旋转交错网格 TTI 介质波场模拟与波场分解

为了得到 TTI 介质中传播的纯纵波和纯横波波场,采用旋转交错网格高阶有限差分法对 TTI 介质中传播的地震波场进行了数值模拟,并利用 qP 波、qSV 波、SH 波的极化方向相互垂直的特性,来实现 qP 波、qSV 波、SH 波的分解。通过对均匀介质模型和复杂层状介质模型分解前后波场快照和地震记录的对比,验证了本文方法的正确性。     

山坡地形曲率分布特征及其水文效应分析——真实流域的野外实验及相关分析研究

研究了山坡地形曲率的空间分布特征,发现流域略呈现出微凹、发散的形状特征,平均的剖面和水平曲率分别为-4.62×10-4和3.49×10-4。通过划分源头型和边坡型山坡,发现源头山坡多是收敛的,边坡型山坡则多为发散的;在山坡内部收敛、发散、凹和凸等地形地貌类型是同时存在的,即山坡一般由相互组合的各种坡型所组成。基于野外采样观测的成果,分析了和睦桥子流域90个采样点的土壤含水量及其对应曲率的相互关系。结果显示:一般来说,凹形山坡、收敛形山坡对应的土壤含水量更高,而凸形和发散形山坡对应的土壤含水量较低;不论是收敛的凹坡,还是发散的凸坡,其采样点土壤含水量都有随高程下降而升高的趋势,即愈靠近沟谷土壤含水量愈大。     

基于ADIPI的单程波三维VSP正演模拟方法

三维VSP正演模拟在三维VSP观测系统设计、三维VSP波场分析及三维VSP偏移成像方法研究中均有重要的作用。以三维单程波动方程为基础,采用基于正交方向加插值(ADIPI)的傅里叶有限差分(FFD)算子,实现了三维VSP正演模拟。克服了对三维算子的双向正交分裂所导致的方位各向异性误差,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,还可根据实际需要单独模拟上行波或下行波。模型试验结果证明了方法的有效性。     

采空区对输电线路稳定性影响三维数值模拟分析

为研究地下煤矿采空区垮塌对其地表变形及其上建筑物安全性的影响,本文依托750kV渭延线送电工程,以Z149#～Z154#段输电线路为研究对象,利用MIDAS数值模拟软件建立了其三维分析模型,通过两种工况的模拟,对场区在不同开采作用形成的采空区影响下塔基变形及邻近边坡的稳定性进行了分析,获得如下结论：（1）现有工况条件下,形成的采空区主要对149#塔及150#塔产生较大影响,模拟结果显示,149#塔与150#塔之间Z方向位移最大达到0.7259m,与实际观测得到的该段地表最大沉降0.65m相比基本一致,模拟结果能反映实际变形情况;开采对149#、150#、151#塔塔基的不均匀沉降有所影响,塔脚间最大沉降差达到0.0091m,与现场实测150#塔脚最大沉降差0.0085m相比,结果基本一致;最不利剖面仅出现在149#塔、150#塔附近的边坡中,但均未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。（2）最终工况条件下,形成的采空区对场区内所有塔基均有影响,各塔Z方向的位移与现有工况相比均呈增大趋势;开采造成的塔脚最大沉降最大可达0.0120m,且150#塔、151#塔、152#塔产生的最大沉降差过大,需加强监测;各塔附近的边坡均受到开采的影响,但未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。本文研究内容可为采空区上覆输电线路及其他相关建筑物的安全运营和防治提供技术支持和参考。     

倾角曲率属性在煤层巷道识别中的应用

煤炭智能精准开采需要构建高精度三维地质透明化模型,巷道资料动态融入地震资料解释为模型提供数据支撑。通过建立巷道地质模型进行正演模拟,分析巷道引起的地震特征差异。基于曲率属性原理,并将多种地震曲率属性分析技术应用于地震资料解释,指导实际数据中巷道识别。选取CJT煤田2号煤层作为研究对象,三维地震勘探得到高品质的地震数据体和多种属性体作为基础数据。分析发现倾角曲率属性沿层切片可以完整刻画巷道异常特征,所示巷道位置准确、边界清晰,具有较高的精度。研究表明,利用地震倾角曲率属性技术识别巷道的可行性和有效性,为检测和识别一些未知巷道提供参考依据,为煤炭精准开采提供地质保障。     

寒区不同材质垂直埋管测温方式差异性分析

寒区土壤温度场观测多采用垂直埋管方式,常用管材有铁管、PVC管、PPR管、PE管等,在实践中发现同一地点不同材质测管所测温度场存在较大差异.为研究几种常用测温管材测试值的差异性,2014年11月3日至2015年4月29日对四种材质垂直埋管与土壤直埋传感器的测温方式进行了现场比对试验.结果表明：（1）不同材质垂直埋管因其物理性质的差异,在测温过程中对温度场有不同程度的影响,PVC管和PPR管的测温值分别偏高于相应土层温度约0.8℃和0.3℃,而铁管和PE管则分别偏低于相应土层温度约0.4℃和0.6℃.（2）管材中温度场数据与土壤温度场数据相关性由高到低排序为：铁管 > PPR管 > PVC管 > PE管.（3）通过最小二乘法,求得铁管-土壤各层埋深温度场的转换系数,并得到铁管-土壤温度场拟合方程,经证实相关性显著.     

典型冰冻圈地区植被变化对人类活动的响应研究 ——以祁连山为例

在全球气候变化、种植业结构调整等背景下,亟需对祁连山区的植被展开长期有效的监测和持续研究。基于2000-2017年分辨率为250 m的MODIS数据,采用Mann-Kendall时间序列非参数估计模型、相关分析等方法,分析了祁连山区生长季NDVI与植被盖度的时空变化特征及其与气候因子的相关性,并从正反两方面就人类活动对对植被的影响做了讨论,得出结论如下：（1）从东向西祁连山年平均NDVI整体上逐渐减小,NDVI随海拔升高呈先增大后减小的特征,NDVI最大的区域分布在海拔2 700~2 900 m的范围内;（2）祁连山区域内NDVI显著减小的区域占祁连山总面积的0.6%,而显著增加的区域占总面积的33.6%,植被呈现出整体向好,局部退化的趋势;（3）2000-2017年,林地、草地和其他土地利用区的植被盖度分别以0.0029、0.0026和0.0004的速率增加,工矿用地的覆盖度以0.0112的速率在减少,反映出工矿业开发活动是造成植被盖度下降的主要因子;（4）植树造林区植被NDVI以0.0455的速度增加,而工程实施和矿产开发区NDVI以0.0125速度降低,表明人类活动是导致植被群落变化的主要因素之一。     

Identification of failure slip surfaces for landslide risk assessment using smoothed particle hydrodynamics

ABSTRACT

Location of failure slip surfaces plays a critical role in landslide risk assessment and mitigation, particularly for unstable slopes, because it is a key input to design of stabilisation measures for unstable slopes and it determines the volume of the sliding soil mass (i.e. landslide consequence). The failure slip surfaces in the numerical analysis (e.g. finite element/different method, FEM/FDM) are often identified using shear strength reduction (SSR) method. A careful examination of FEM results showed that, although the SSR method performs well for stable slopes, it might provide misleading results for unstable slopes. To properly locate failure slip surfaces for unstable slopes, this paper presents a particle-based numerical method called smoothed particle hydrodynamics (SPH), which is mesh-free, immune to the mesh distortion problem in FEM/FDM, and able to directly simulate large deformation of soils that occurs during landslides. A series of slope stability analyses is performed using an in-house SPH programme. Failure slip surfaces are properly identified by SPH for both stable and unstable slopes. Furthermore, because SPH provides a spatial distribution of the post-landslide large displacement of soils, the failure slip surfaces can be identified conveniently using soil displacement. A displacement-based criterion is proposed to locate the failure slip surfaces.     

东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度估算及其意义

判断能否运用声波时差法进行地层剥蚀厚度估算的标准应该是依据抬升剥蚀前地层的压实效应是否被后来的沉积地层所改造;在适当的条件下,声波时差法也可能适用于地层沉积厚度过补偿的情况.综合利用镜质体反射率和声波时差测井资料对东濮凹陷单井的东营组地层剥蚀厚度进行了计算.通过对多口井的东营组残余地层厚度与地层剥蚀厚度之间的关系分析,绘制了东濮凹陷东营组地层剥蚀厚度等值线图.结果表明,构造部位不同,东营组地层剥蚀厚度也不同:从凸起(或边缘隆起)-斜坡-凹陷中心,地层剥蚀厚度顺次减小;洼陷中心及斜坡部位,新近纪以来沉积过补偿厚度较大,沙四上亚段-沙三中亚段烃源岩自新近纪以来发生了二次生烃过程,二次生烃和晚期成藏的油气就近发生聚集,并得以有效地保存,预示着东濮凹陷环洼斜坡深层仍具有较大的油气勘探潜力.