电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟   总被引：5，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

李勇  吴小平  林品荣  韩思旭  李荡  刘卫强 《地球物理学报》2017,60(5):1955-1978

现有海洋可控源电磁三维数值模拟方法大多基于电导率各向同性介质理论,不能模拟海底地层电导率各向异性的实际情况.本文给出了电导率各向异性三维介质中电性源海洋可控源电磁二次电场的边值问题以及相应的变分问题,采用长方体单元对研究区域剖分,将场分量定义在剖分单元的边上,利用矢量有限单元法求解变分问题,实现了电导率任意各向异性海洋可控源电磁三维矢量有限元数值模拟.这个新的正演方法可以计算电导率任意各向异性三维地电模型的海洋可控源电磁响应,基于二次场矢量有限元法直接求解电磁场,避免了传统有限元方法可能遇到的伪解问题和难于处理电场法向分量不连续的问题,提高了数值模拟计算精度.一维电导率各向异性模型电磁场数值解与解析解吻合得相当好,无论在源附近还是远离源处相对误差均不超过1%.电导率各向异性二维模型的计算结果与已有文献采用的非结构有限元模拟结果十分吻合.三维地电模型数值模拟结果显示,电导率各向异性张量电导率主轴分量和欧拉角对不同装置海洋可控源电磁响应均有着明显的影响.  相似文献   

频率域电磁法三维有限元正演线性方程组迭代算法          下载免费PDF全文

秦策  王绪本  赵宁  曹礼刚 《地球物理学报》2020,63(8):3180-3191

在三维频率域电磁法的正演模拟方法中,有限元方法具有计算精度高、适应性强的优点,近年来来得到了越来越多的关注.在正演过程中,主要的计算量集中在求解由偏微分方程组离散得到的线性方程组上,因此求解线性方程组关系着正演计算速度以及模拟精度.由于由有限元方法离散得到的复系数线性方程组条件数非常大,使用常规的迭代法和预条件很难收敛.目前大多数的研究工作采用直接解法,需要大量的计算机内存,限制了可求解问题的规模.本文研究了线性方程组的迭代解法,通过将复系数线性方程组转化为其实对称形式,构造分块对角预条件.在应用预条件的过程中,需要求解两个较小的实数方程,通过辅助空间解法求解.本文的算法适用于可控源电磁法和大地电磁法,对一系列的数值算例的模拟结果证明了迭代算法的效率,结果表明迭代算法可以在小于20次迭代内收敛,同时迭代次数与模型电阻率、问题规模和频率无关.  相似文献   

基于波场分离的弹性波逆时偏移          下载免费PDF全文

王维红  张伟  石颖  柯璇 《地球物理学报》2017,60(7):2813-2824

尽管叠前逆时偏移成像精度高,但仅针对单一纵波的成像也可能形成地下介质成像盲区,由于基于弹性波方程的逆时偏移成像可形成多波模式的成像数据,因此弹性波逆时偏移成像可提供更为丰富的地下构造信息.本文依据各向同性介质的一阶速度-应力方程组构建震源和检波点矢量波场,再利用Helmholtz分解提取纯纵波和纯横波波场,使用震源归一化的互相关成像条件获得纯波成像,避免了直接使用坐标分量成像而引起的纵横波串扰问题.针对转换波成像的极性反转问题,文中提出一种共炮域极性校正方法.为有效节约存储成本,也提出一种适用于弹性波逆时偏移的震源波场逆时重建方法,在震源波场正传过程中,仅保存PML边界内若干层的速度分量波场,进而逆时重建出所有分量的震源波场.本文分别对地堑模型和Marmousi2模型进行了弹性波逆时偏移成像测试,结果表明:所提出的共炮域极性校正方法正确有效,基于波场分离的弹性波逆时偏移成像的纯波数据能够对复杂地下构造准确成像.  相似文献   

面向目标自适应海洋可控源电磁三维矢量有限元正演          下载免费PDF全文

赵宁  王绪本  余刚  何展翔  孙卫斌  秦策 《地球物理学报》2019,62(2):779-788

本文实现了一种面向目标自适应海洋可控源电磁三维矢量有限元方法.为满足三维复杂电性结构模拟的需求,网格剖分采用非结构化六面体.在组装刚度矩阵之后,形成的大型复数线性方程组分解为等价的实数形式,利用带预条件的广义最小残差法进行求解.在获得微分方程的解之后,为提高解的准确性,通过面向目标的自适应误差估计来指示网格细化,重点加密能使观测点数值模拟精度提高的网格.对于大规模三维数据,为了使模型空间的并行计算达到均衡负载的效果,我们使用METIS函数库来进行网格计算任务量的划分.最后,通过对比一维解析解与三维自适应矢量有限元计算结果,验证了程序的正确性;通过自适应过程中误差指示子的分布,验证了面向目标自适应的有效性;通过对三维复杂模型进行均衡负载下的并行计算,测试了程序的可扩展性.  相似文献   

高分六号红边特征的农作物识别与评估   总被引：3，自引：0，他引：3  

梁继  郑镇炜  夏诗婷  张晓彤  唐媛媛 《遥感学报》2020,24(10):1168-1179

红边作为植被敏感波段,其红边特征的运用是遥感识别农作物并实现精准农业的高新手段之一。以黑龙江松嫩平原北部为研究区,以国内首个提供红边波段的多光谱高分六号影像和玉米、大豆、水稻总计82859个作物样本同时作为研究对象,从以下几个方面研究了红边波段和红边指数波段等红边特征在农作物识别中的表现,并评估了农作物的识别精度。（1） 通过作物样本辐射亮度值的统计特征,初步显示了在两红边波段0.710 μm和0.750 μm处有比其他波段更好的区分;（2） 根据传统归一化植被指数形式构建了红边归一化植被指数NDVI710和NDVI750,综合两指数在J-M距离表征的作物样本类别区分度上比传统NDVI更显著;（3） 通过多种手段筛选了有效波段并且制定了支持向量机（SVM）框架下4种农作物识别的分类策略,分别在5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1等5套随机样本分割方案下完成研究区域农作物的分类预测。在这20类分类精度中kappa系数均高于0.9609,总体精度高于0.9742;列向上5∶5分割方案的精度最高,8∶2的精度最低;横向上分类精度排序如下：SVM-RFE > SVM-RF > SVM-有红边波段 > SVM-无红边波段,该结果表明了红边指数和红边波段的参与显著地提高了作物的识别精度;（4） 由于水域等其他样本的缺少,SVM-RFE方法和SVM-RF方法的分类图像均存在少量错分现象。但从分类精度和图像细节展示上来看,SVM-RFE方法要优于SVM-RF方法,二者分类图像的交叉验证中kappa系数为0.8060,总体精度为0.8743。总之,高分六号红边特征在作物识别中表现优越,使得识别精度显著提高。后续研究者可开发更多与红边相关的植被指数,充分发挥红边特征在精准农业中的作用。  相似文献   

Discrimination of species composition types of a grazed pasture landscape using Sentinel-1 and Sentinel-2 data     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Species composition is one of the important measurable indices of alpha diversity and hence aligns with the measurable Essential Biodiversity Variables meant to fulfil the Aichi Biodiversity Targets by 2020. Graziers also seek for pasture fields with varied species composition for their livestock, but visual determination of the species composition is not practicable for graziers with large fields. Consequently, this study demonstrated the capability of Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (S1) and Sentinel-2 Multispectral Instrument (S2) to discriminate pasture fields with single-species composition, two-species composition and multi-species composition for a pastoral landscape in Australia. The study used K-Nearest Neighbours (KNN), Random Forest (RF) and Support Vector Machine (SVM) classifiers to evaluate the strengths of S1-alone and S2-alone features and the combination of these S1 and S2 features to discriminate the composition types. For the S1 experiment, KNN which was the reference classifier achieved an overall accuracy of 0.85 while RF and SVM produced 0.74 and 0.89, respectively. The S2 experiment produced accuracies higher than the S1 in that the overall performance of the KNN classifier was 0.87 while RF and SVM were 0.93 and 0.89, respectively. The combination of the S1 and S2 features elicited the highest accuracy estimates of the classifiers in that the KNN classifier recorded 0.89 while RF and SVM produced 0.96 and 0.93, respectively. In conclusion, the inclusion of S1 features improve the classifiers created with S2 features only.  相似文献   

带电粒子在电磁场中运动的相对论效应     

高俊林 《测绘学院学报》1999,(3)

从带电粒子在电磁场中运动的基本方程出发,推导出了相对论效应下带电粒子在电磁场中运动的能量关系和速度公式,讨论了所得结果的物理意义。其结论支持狭义相对论的基本原理,并且在低速近似下,自然回归到经典物理的公式。  相似文献   

基于CIS的工程移民DSS研究     

王家耀  姚松龄 《测绘科学技术学报》2000,17(1):38-41

工程移民指工程建设引起的非自愿的搬迁安置活动,工程移民决策包括规划决策和管理决策,这在国内外都是一个新课题,基于GIS的工程移民DSS是实施科学决策的有效手段,本文对工程移民决策支持的理论、方法进行了探讨,并结合万家寨工程移民决策支持进行了试验。  相似文献   

现代测量数据构模技术研究   总被引：4，自引：2，他引：2  

花向红 《测绘工程》2000,9(1):16-20

从构造模型的一般过程入手,主要讨论了建立现代测量数据的几何模型的理论和方法,包括量场数据与矢量场数据构模技术,提出了一些有益的结论,为测量数据可视化提供了技术基础。  相似文献   

井间地震数据直达波走时层析成像   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈贇  张中杰  滕吉文  王光杰 《CT理论与应用研究》2000,9(Z1):60-66

本文利用矢量射线追踪正演模拟技术计算地震波直达波传播的路径及走时,进而利用射线走时及路径的内插,发展了弯曲射线迭代反演技术.该方法可用来重建井间地层的速度图像.基于所发展的方法,我们对较为复杂的典型地质模型进行了井间速度重建.结果表明该方法是一项快速、高精度的走时层析成像技术.  相似文献