自适应多尺度第二代小波配点法探地雷达数值模拟          下载免费PDF全文

冯德山  王珣 《地球物理学报》2018,61(9):3851-3864

基于第二代小波变换的提升方案构造了插值小波,将雷达波场函数进行了二维小波变换,得到所有尺度上与计算网格相联系的小波系数和尺度系数.对所有尺度上的小波系数进行分析,根据解的局部性与小波系数阈值的控制,实现网格压缩和配点的自适应调节.保留大于给定阈值的小波系数及对应网格点,令小于给定阈值的小波系数为零,并舍弃其对应网格点.达到光滑区域采用较少的计算网格点,在奇异性较大的区域采用较多的计算网格点的目的.通过对自适应网格进行邻域校正、重构检查等附加修正,推导了场值更新的显式时间迭代方案.最后,以均匀、阶梯与复杂三个典型GPR模型为例,与常规数值计算结果对比表明：自适应小波配点法（AWCM）利用第二代小波的多尺度分解和快速变换的特点,可以使计算网格随着时间步适应解的移动和变化,允许计算资源更有效地使用,具有高压缩率,达到跟踪奇异性的目的,特别适合于探地雷达正演中波传问题的模拟.  相似文献   

三相周期成层Patchy模型中地震波频散和衰减          下载免费PDF全文

杜天玮  吴国忱  吴建鲁 《地球物理学报》2018,61(11):4584-4597

本文基于White周期层状模型,将传统两相流体（气,水）模型扩展至三相流体（油、气、水）周期层状模型,在Biot理论框架下将其延伸至高频,研究介观尺度地震频带下纵波在三相Patchy模型中的传播规律.应用孔隙介质弹性波波动方程解耦方法,结合等效边界条件,得到Biot1956年理论框架下的纵波速度频散与衰减的解析解.利用频率域有限差分方法,将Biot1941年、1956年理论方程中的微分算子离散化,正演得到纵波速度频散与衰减的数值解,结合由Biot-Gassmann-Hill公式和Biot-Gassmann-Wood公式计算得到的纵波速度上下限,证明了三相流体模型解析解的正确性.随后,研究了三种流体排列顺序对于纵波速度频散和衰减的影响.从受力分析角度来看,油层抵消部分水流对气层的力,使其受力减小,反之水流促进油流入气层,气层受到叠加力,因此改变流体顺序后气层受力情况不同,造成纵波频散和衰减结果有所差异.最后研究了含气饱和度变化对于纵波速度频散和衰减影响.  相似文献   

Hydrological modelling uncertainty analysis for different flow quantiles: a case study in two hydro-geographically different watersheds   总被引：2，自引：2，他引：0  

Getachew Tegegne  Young-Oh Kim  Seung Beom Seo  Youngil Kim 《水文科学杂志》2019,64(4):473-489

This study focuses on analysis of hydrological model parameter uncertainty at varying sub-basin spatial scales. It was found that the variation in sub-basin spatial scale had little influence on the entire flow simulations. However, the different sub-basin spatial scales had a significant impact on the reproduction of the flow quantiles. The coarser sub-basin spatial scale provided a better coverage of most prediction uncertainty in observations. However, the finer sub-basin spatial scale produced the best single simulation output closer to the observations. In general, the optimal sub-basin spatial scales (ratio to the entire watershed size) in the two test watersheds were found to be in the ranges 14–19% and 2–4% for good simulation of high and low flows, respectively. It is therefore worthwhile to put more effort into reproducing different flow quantiles by investigating an appropriate sub-basin spatial scale.  相似文献   

The relevance of preferential flow in catchment scale simulations: Calibrating a 3D dual-permeability model using DREAM     

Luisa Hopp  Barbara Glaser  Julian Klaus  Thilo Schramm 《水文研究》2020,34(5):1237-1254

The occurrence of preferential flow in the subsurface has often been shown in field experiments. However, preferential flow is rarely included in models simulating the hydrological response at the catchment scale. If it is considered, preferential flow parameters are typically determined at the plot scale and then transferred to larger-scale simulations. Here, we successfully used the optimization algorithm DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis (DREAM) to calibrate a 3D physics-based dual-permeability model directly at the catchment scale. In order to keep computational costs of the optimization routine at a reasonable level, we limited the number of parameters to be calibrated to the ones that had been shown before to be most influential for the simulation of discharge. We also calibrated parameters of the matrix domain and the macropore domain with a fixed parameter ratio between soil layers instead of calibrating every layer separately. These ratios reflected observed depth profiles of soil hydraulic properties at our study site. The dual-permeability parameter sets identified during calibration were able to simulate observed discharge time series satisfactorily but did not outperform a calibrated single-domain reference model scenario. Saturated hydraulic conductivities of the macropore domain were calibrated such that they became very similar to matrix saturated hydraulic conductivities, thereby effectively removing the effect of macropores. This suggests that the incorporation of vertical preferential flow as represented by the dual-permeability approach was not relevant for reproducing the hydrometric response reasonably well in the studied catchment. We also tested the scale-invariance of the calibrated dual-permeability parameter sets by using the parameter sets performing best at catchment scale to simulate plot-scale bromide depth profiles obtained from tracer irrigation experiments. This parameter transfer proved to be not successful, indicating that soil hydraulic parameters are scale-variant, independent of the direction of parameter transfer.  相似文献   

Feedback Scale因子对Burris型相对重力仪观测成果的影响     

赵云峰  隗寿春  徐云马  刘芳  祝意青  崔建中 《大地测量与地球动力学》2019,39(7):747-750

对3台Burris型重力仪系统中的feedback scale因子对相对重力测量成果的影响进行测试分析和研究。结果表明, feedback scale因子值与Burris型重力仪读数线性相关,且线性系数与FBK改正值有关。若feedback scale因子值产生等比例的变化,FBK改正值越大,仪器读数的变化越大。在feedback scale因子值增加时,FBK改正值的正负符号决定仪器读数变化的方向。在重力值差仅有17 mGal的测段上测量时,3台Burris型重力仪基本相同的feedback scale因子变化量,得到的不同重力值差最大可相差0.140 mGal。当同一台仪器在FBK改正值分别为-14.7 mGal和2.2 mGal的2个测点进行测量时,若feedback scale因子值变化2%,测量所得重力值差的变化超过0.300 mGal。  相似文献   

稀无控制点无人机遥感影像几何定位方法研究     

贺少帅  周乃恩  朱振宇 《地理信息世界》2019,(2):96-99

无人机以机动灵活、作业周期短和成本低等优势被广泛应用于基础测绘等领域。然而无人机航摄系统采集像片通过传统方法需要密集分布控制点,导致作业成本增加及生产效率下降影响经济效益。为此,在考虑到航测相机曝光延迟的基础上提出基于GPS辅助空中三角测量的稀无地面控制点的无人机遥感影像高精度几何定位方法,并通过实际测试生产数字线划图(DLG)和数字正射影像图(DOM),可满足1∶1000地形图测绘的技术要求,其高效率、低成本的生产模式较常规方法更具有推广意义,尤其是在西部测图以及岛礁测量人烟稀少人员很难或无法到达且使用常规测量方法无法满足成图要求的区域。  相似文献   

基于SIFT算法的无人机高分影像几何配准研究     

魏嘉磊 《北京测绘》2019,33(1):49-53

本文基于SIFT算法进行无人机高分影像自动特征点匹配,在实现影像特征点自动匹配的基础上采用二次多项式模型进行影像几何配准,并且重点考察影像配准过程中匹配特征点数目对几何配准精度的影响,最后进行精度评价。结果表明:在影像特征点匹配结果正确、匹配点分布合理的情况下,匹配点数目越多,利用二次多项式进行影像几何配准的精度越高;无人机航向方向影像配准残差大于旁向残差。  相似文献   

基于手机定位数据的城市人口分布近实时预测   总被引：3，自引：0，他引：3  

陈丽娜  吴升  陈洁  李明晓  陆锋 《地球信息科学学报》2018,20(4):523-531

精细时空尺度下城市人口分布的近实时预测可为优化公共资源配置、协助城市交通诱导、制定公共安全应急预案、探索城市居民活动规律等提供重要科学依据。本文采用城市手机定位数据,基于时间序列分析方法,分别建立参数预测模型和非参数预测模型,对精细尺度下的城市人口空间分布开展近实时预测。预测结果表明,基于时间序列分析方法的预测模型可为精细尺度下的城市人口分布近实时预测提供方法支持;在本文实验条件下,从人口规模、时空分布、多时间尺度、特殊事件等多个角度评估模型精度,非参数预测模型其预测误差均小于参数预测模型,且预测结果更为稳定。  相似文献   

主题模型与SVM组合的小尺度街区用地分类方法     

文聪聪  彭玲  杨丽娜  池天河 《地球信息科学学报》2018,20(2):167-175

城市用地分类作为城市规划重要的基础和依据,对城市资源配置、建设发展等具有重要意义。现有研究对用地分类都聚焦于“稀路网、大街区”的大尺度区域,随着城市发展,大尺度区域的规划模式造成了城市交通效率低下、土地低效率开发等问题,而小尺度的城市街区建设规划为解决上述问题提供了一种新的思路。为了充分挖掘现有交通大数据的潜在价值,更以高效地服务小尺度街区规划,本文将主题模型与支持向量机（SVM）相组合,提出一种面向小尺度街区的用地分类方法。本文以上海市黄浦区人民广场附近为研究区域,依据精细路网对研究区域划分,通过对一周（7天）出租车GPS数据处理,结合区域兴趣点（POI）数据,基于隐含狄利克雷分布（LDA）模型和SVM模型进行用地分类。在人工解译的分类图的基础上对本文方法进行精度评价,并基于百度地图地理数据进行结果验证。研究表明本文方法基于现有的交通大数据,实现了对小尺度街区用地分类,方法分类精度较高,在一定程度上可以节约人力物力,以便更好地服务于小尺度城市规划。  相似文献   

地表温度扰动特性及其与建设用地扩张的关系     

郑慧祯  陈燕红  丁威  潘文斌  蔡芫镔 《地球信息科学学报》2018,20(10):1529-1540

河口地区是人口密集、经济繁荣的区域之一,同时也是生态环境脆弱区,易受到人类活动带来的负面影响,其中热环境恶化问题尤其突出。本文基于多源遥感影像数据,结合遥感技术和统计学方法,研究城市化进程中闽江河口地区20年来的地表温度变化特性;利用Moran's I指数分析研究区表面温度的空间集聚特性及其产生的尺度效应,并定量分析表面温度与不同景观类型的相关性。结果表明：① 1993-2013年,闽江河口地区建设用地面积大幅增加,经历了由慢至快,而后稳中有升的过程;城市扩张是通过大量大规模的边缘式扩张实现的,东部、西部和南部是扩张的3个主要方向。② 地表温度空间格局变化明显,次高温区和高温区显著增加,次低温区和中温区减少,低温区变化不大;高温区扩散方向与建设用地扩张方向基本一致。③ 地表温度存在明显的扰动现象,表现为靠近主城区剧烈,城郊和郊区相对和缓的特性,同时地表温度空间格局具有显著的空间聚集性。④ 建设用地扩张是地表温度增强的重要原因,林/草地和水域能有效缓解区域高温;耕地并未表现出显著的降温效果,但随着耕地比重的增加,地表温度逐渐趋于稳定。研究结果可为改善城市热环境、促进区域可持续发展提供有益参考。  相似文献