基于差分求导的伪总梯度余弦值法的位场边界检测

针对利用位场资料解决位场边界的精细划分和解释问题,本文提出了一种新的位场边界识别方法--基于差分求导的伪总梯度余弦值法。利用窗口滑动模式,对异常平均值采用差分方法计算导数,并引入伪总梯度的概念,以伪总梯度与观测面夹角的余弦值作为滤波输出,计算过程中对边界位置的极值特征进行了两次紧缩,其最大值与地质体边界相对应。模型实验对比结果表明,该方法稳定性较强,对边界平面位置的识别效果更好。在实际数据处理中,推测出黑龙江省虎林盆地的29条断裂,其中12条断裂的位置与欧拉反褶积反演结果一致,并有7条断裂在以往的研究中得到证实,证明了本文方法对地质体边界平面位置的识别能力。     

通榆县54年降水量变化特征研究

以通榆县为例,基于1955～2008年降水资料,分别采用线性回归方法、Mann-Kendall方法、Morlet小波分析方法和Hurst指数法分析了降水量序列变化特征及趋势。结果表明,通榆县降水量在过去54年内呈下降趋势,平均每10年减少4.7 mm,其中雨季下降较为明显;年降水量具有2、11、30年的周期,其中以30年周期最为显著;H值表明,研究区未来一段时间内降水总体仍将呈现下降趋势,持续性中等。从各季节来看,春秋季降水下降明显,且持续性很强。按周期推算,研究区干旱少雨的年份还将持续约10年,不利于粮食生产,应做好长期抗旱准备。     

松原地区含有协变量的地下水流数值模拟

分析了地下水互馈协变关系行为的作用过程与特征,以松原地区地下水系统为例,基于收集和整理资料建立了含有协变量的地下水模拟模型,并采用Visual MODFLOW软件求解,预测了地下水流场.结果表明,考虑了协变量的模拟模型更符合实际.     

Hyperion数据玉米叶绿素含量制图

采用星地同步观测方法,对Hyperion影像进行预处理并提取玉米专题信息,计算与遥感影像同步获取的玉米地面实测光谱及其一阶微分形式,作物光谱指数参量与叶绿素含量之间的相关性。结果表明:作物叶绿素含量预测指数TCARI/OSAVI与叶绿素a和叶绿素b的相关性最好,R²分别为0.5694和0.5313。采用其与叶绿素含量进行回归分析,建立叶绿素反演模型。将回归结果应用到提取的玉米区域,得出叶绿素a和叶绿素b含量的空间分布图,直观显示玉米的长势状况,为农业估产和植被长势监测提供重要的数据源。     

基于粒子群优化BP神经网络的巷道位移反分析

以某煤矿资料为基础,确定出岩体物理力学参数水平,并设计正交试验表。根据巷道边界条件建立几何模型,通过有限元法计算得出的位移值建立起PSO-BP神经网络学习样本,从而得到矿山巷道位移反分析预测岩体物理力学参数模型。研究结果表明：实测位移量与由预测参数计算位移量间的最大误差为3.27%,通过实测位移值反分析求得的岩体物理力学参数值可信,PSO-BP神经网络应用于矿山巷道位移反分析是可行的。     

可循环空气泡沫钻井技术在元坝10井的应用

针对川东北地区上部陆相地层砂岩、泥岩、页岩互层频繁,硬度大,研磨性强,常规钻井液钻井机械钻速低,而气体钻井由于地层出水无法顺利进行的技术难点,研发了适合该地区上部地层钻进的空气泡沫流体配方,研制了HX-350型环隙式机械消泡器,形成了可循环空气泡沫钻井技术。元坝10井Φ660.4 mm导眼段应用了可循环空气泡沫钻井技术,该井段的平均机械钻速为4.88 m/h,与邻井常规钻井液钻井井段相比,平均机械钻速提高了3倍;消泡器消泡效果显著,累计回收泡沫基液2230 m3,节约清水2230 m3,污水处理量减少2230 m3,并大大减少了发泡剂的消耗。应用结果表明,可循环空气泡沫钻井技术能有效解决大尺寸井眼的携岩问题,实现泡沫基液的循环利用,大幅度降低泡沫钻井成本,具有广阔的推广应用前景。      

组合分析蚀变信息提取方法研究

目前主成分分析法、比值法、光谱角制图法等已广泛应用于遥感矿化蚀变信息提取中,且取得了很好的效果。根据研究区遥感数据特点,采用比值与主成分组合分析的方法,结合FLAASH大气校正、中值滤波以及彩色密度分割等图像处理方法,对新疆且末地区ASTER数据进行蚀变信息提取。经USGS标准矿物波谱库中典型矿物光谱的验证,组合分析方法能够去除数据冗余和噪声,有利于各类蚀变信息的提取。     

地铁车站PBA法导洞施工诱发地表沉降规律研究

以长春地区土岩复合地层条件下地铁自由大路车站工程为依托,对地铁车站PBA法导洞施工引起地表沉降规律进行了分析。研究结果表明:(1)车站主体双层暗挖导洞施工引起的地表累计沉降量占车站施工最终沉降量的一半以上,约53.46%,地表沉降槽曲线为“单峰”形态,横向影响范围约50 m左右。(2)导洞施工诱发地表沉降分为初期沉降、快速沉降及沉降收敛3个阶段,初期阶段沉降4 mm左右,占14.81%,快速阶段沉降20 mm左右,占74.07%,收敛阶段沉降3 mm左右,占11.11%,隧道施工过程须重点监测掌子面靠近监测断面6 m与远离监测断面15 m的施工段。(3)开挖顺序与开挖进尺对地表沉降影响较大,选择先上后下,先边洞后中洞的开挖顺序最为合适,开挖进尺控制在0.1L~0.14L (L 为洞跨)为宜。     

水化学环境对湛江组黏土结构强度的影响研究

为研究水化学环境对湛江组黏土结构强度的影响,收集湛江地区地下水水文地质资料,并通过钻孔取水进行化学分析,分析该区地下水的化学环境与影响因素;利用离心过滤法提取土中水溶液,调查土中溶液的化学成分与特性;在此基础上,采用选择溶解法去除土中胶结物质,利用扫描电子显微镜与能谱分析,对比分析去除胶结物质前后的微观结构变化。研究表明:湛江地区的地下水与湛江组黏土中水溶液的化学构成与比例含量基本一致,水化学类型为Cl-Na型,表现出偏酸性与富含铁离子的特征,水中大量的铁为土颗粒的联结提供了胶结物质,酸性环境促使游离氧化铁产生胶结效果进而提高土的结构强度。最后,提出了考虑地下水环境影响的湛江组黏土结构强度的形成机理,研究表明湛江组黏土较强的结构性源于开放式的絮凝结构加上颗粒间的强胶结作用。     

铜合金表面元素的飞行时间二次离子质谱微区原位分析

铜合金中含有Pb、Sn、Zn、Ni等元素,其分布和相对含量对铜合金的性能具有重要影响。本工作采用飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）法对铜合金标准样品GBW02137和GBW02140的表面进行了微区原位分析;采用束斑直径约5 μm的一次离子束轰击500 μm×500 μm区域内的混合固体合金样品,实现了Cu、Pb、Ni、Sn和Zn元素的表面成像,并测量了各元素在铜合金样品表面的分布情况;利用标样校准法对GBW02137、GBW02140中的⁶⁴Zn/¹²⁰Sn、²⁰⁸Pb/¹²⁰Sn值进行相对含量分析。实验结果表明：TOF-SIMS法可用于铜合金中Cu、Pb、Ni、Sn和Zn等元素的表面成像和相对含量测定;采用标样校准法进行相对含量分析时,测得的⁶⁴Zn/¹²⁰Sn相对误差小于5.1%,RSD优于2.5%,²⁰⁸Pb/¹²⁰Sn的测量相对误差较大,接近27%,但其RSD仍低于5%。