基于图像或者视频的3维建模技术的研究

在现存的3维建模技术和方法中,本文针对利用图像或视频的3维建模技术进行了深入的研究,分析了利用图像或视频进行3维建模技术的原理和方法,归纳了该方法的建模特点和适应领域。     

环南极救世涡旋

南大洋是世界上第五个被确定的大洋，也是唯一一个完全环绕地球、没有被大陆分割的大洋。南大洋围绕着南极大陆，从地理上看属于太平洋、大西洋和印度洋南部的海域，以前一直被看作是太平洋、大西洋和印度洋向南极大陆的延伸，后因在那里发现了重要的不同洋流，国际水文地理组织才于2000年将其确定为一个独立的大洋。但由于南大洋不存在一个独立的大洋中脊，因此将它划作一个大洋是否恰当仍存在争议。又因其所处的特殊地理位置及其在极地和全球气候变化中所扮演的重要角色，使得南大洋成为研究海气相互作用和全球气候变化的一个重要地理单元。     

Tests and applications of an approach to absorbing reflected waves towards incident boundary

If the upstream boundary conditions are prescribed based on the incident wave only, the time-dependent numerical models cannot effectively simulate the wave field when the physical or spurious reflected waves become significant. This paper describes carefully an approach to specifying the incident wave boundary conditions combined with a set sponge layer to absorb the reflected waves towards the incident boundary. Incorporated into a time-dependent numerical model, whose governing equations are the Boussinesq-type ones, the effectiveness of the approach is studied in detail. The general boundary conditions, describing the down-wave boundary conditions are also generalized to the case of random waves. The numerical model is in detail examined. The test cases include both the normal one-dimensional incident regular or random waves and the two-dimensional oblique incident regular waves. The calculated results show that the present approach is effective on damping the reflected waves towards the incident wave boundary.     

面向多源遥感影像数据的溯源模型研究

遥感卫星技术的快速发展推动了多层次、多角度、全方位、全天候的对地观测，遥感影像数据极大丰富了起来，已广泛应用于众多领域。然而，影像数据时空分辨率不一、质量参差不齐，从原始遥感数据到数据产品的处理算法多样、业务流程复杂，导致遥感数据处理结果的质量追溯较为困难。针对此，本文对多源遥感影像数据溯源信息模型进行研究，根据遥感影像的分发、处理等特点，构建了遥感影像元数据溯源信息概念模型，图谱化表示遥感影像衍生过程中的事件、实体、关系和属性信息；为了提高遥感影像溯源信息的互操作能力，对W3C（万维网联盟）PROV溯源模型进行了继承与扩展，构建了溯源信息概念模型与W3C PROV溯源模型的映射框架，实现了溯源信息的表达；提出了遥感影像元数据模型扩展方法，以支持溯源信息的嵌入。本研究丰富了遥感影像元数据的溯源信息，支持用户对遥感数据产品追踪溯源，评估其可用性和可靠性；同时，提出了基于溯源信息的遥感数据查询优化方法，提高了数据查询效率。     

黄茅湾河口沿程异常潮差：Ⅰ- 理论模型研究

依据水文年鉴资料,研究分析发现,黄茅海河口沿程潮差有先减小后增大的变化趋势,这与珠江口其他喇叭型口门有很大差别.调和分析表明,该区域主要受M2分潮的影响,M2分潮振幅的变化规律与潮差变化一致.因此,分别利用3个解析模型,讨论了河宽、摩擦和水深对沿程潮差的影响.结果表明,黄茅海沿程异常潮差的变化主要是由其截面面积和摩擦的共同作用造成的.     

模拟退火方法在三维速度模型地震波走时反演中的应用

采用块状建模以及三角形拼接的界面描述方式,并通过立方体速度网格线性插值获得块体内部的速度分布。正演过程中采用逐段迭代射线追踪方法计算三维复杂地质模型中的射线走时,并采用模拟退火方法进行了三维模型中的地震波走时反演研究。模型测试结果表明,使用的射线追踪和走时反演算法有效。     

新疆精河M_W6.3地震产生的静态应力变化研究

利用精河M_W6.3地震有限断层破裂模型,计算了精河地震产生的位移场、应力场、周围主要断层上的静态库仑应力变化以及主震对余震的触发作用。结果表明:(1)精河地震产生的地表隆升最大值约为6.6cm,沉降最大值约为1.8cm;水平位移方向呈现震中南北侧向震中汇聚、震中东西侧向外"流出"的特点。(2)精河地震产生的水平面应力场展布南北侧物质主要受到指向震中的拉张力作用,东西两侧物质主要受到因震中过剩物质东西向排出而导致的东西向挤压力作用。(3)震中西侧距震中约20km的库松木契克山前断裂中段和震中东北部距震中约50km的四棵树-古尔图南断裂西段的库仑应力加载均大于0.01MPa,即2处为地震危险区。(4)在震源深度为8~12km的余震事件中,约有85.5%处于库仑应力加载区,即受到主震的的触发作用;在深度为4~8km的余震事件中,约有87%受到主震的应力触发作用。     

M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例

利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。     

CAP1400核岛结构缩尺模型对地震反应影响分析

针对核电厂CAP1400核岛结构地震反应问题，构建了核岛屏蔽厂房和辅助厂房整体结构的3个分析模型:原型和1/16、1/40缩尺模型，并在AP000谱和RG1.60谱地震动输入下进行了有限元模拟对比分析，探讨了振动台试验模型缩尺处理的合理性和精确性。研究表明，基于缩尺模型得到的结构自振频率相对于原型结构模型有所降低，降低幅度在8.5%以内；结构模型的缩尺对结构反应峰值加速度和高频（大于3Hz）加速度反应谱的影响较为显著，但对较低频（小于3Hz）的加速度反应谱影响较小；模型缩尺对结构不同方向反应的影响中，刚度越大的方向其影响越大。进一步将结构模型数值模拟结果与1/16缩尺模型的振动台试验结果进行了比较分析，试验给出的结构自振频率远低于模型数值模拟结果，但原型和1/16缩尺模型数值模拟得到的结构反应均与试验结果较为接近。基于模型数值模拟和振动台试验研究，认为对于缩尺比1/16或更大的模型可以忽略模型的缩尺效应。     

基于特征的空间数据模型研究

与传统的基于分层的数据组织方式相比,基于特征的空间数据组织方式更符合人们认识和分析现实世界的模式,有利于完整而精确地描述地理现象。本文详细论述了基于特征的空间数据组织的相关概念,对基于特征的空间数据模型进行了探讨。