隐伏断层高密度电法响应特征与应用研究

【目的】为探究高密度电法不同装置类型对不同倾角断层的探测效果,开展了高密度电法温纳alpha、温纳beta、温纳gamma、偶极装置对不同倾角断层探测效果研究。【方法】通过参数设计建立了不同倾角断层模型,进行正演计算得出结果,并采用最小二乘法对不同倾角断层模型的正演结果进行反演成像。【结果】比较结果得出高密度电法对探测断层倾角的最优识别装置为温纳alpha,其识别结果与设置值的匹配度高达96.1%。【结论】在试验场地预埋断层并利用温纳alpha装置对其进行探测,结果验证了高密度电法温纳alpha装置对断层响应效果最优,可有效确定断层产状信息,且实测结果与数值模拟结果基本符合。     

小流域水文水动力洪水预报研究

【目的】分别采用水文和水动力方法计算设计暴雨条件下田家湾流域洪水流量，在传统流域水文模型的基础上增加了二维水动力学模型计算，以晋中市田家湾水库上游流域为研究实例，模拟了不同历时降雨条件下小流域洪水水文水动力产汇流过程。【方法】水文计算中在该地区的长历时设计暴雨条件下分别采用综合瞬时单位线法和推理公式法进行设计洪水演算，同时在小范围流域水动力计算中，首先对基础数据进行预处理，之后采用芝加哥雨型设计流域短历时暴雨，通过地形资料建立HEC-RAS二维水动力学模型对上游汇水分区内的流域进行降雨径流模拟。【结果】长历时暴雨对田家湾水库上游形成洪水具有较大的影响，短历时暴雨下水库能够调节流域的洪水。【结论】本次计算模拟成果对有小流域地区的洪水预报有一定的意义。     

碳纤维开孔层合板拉伸载荷下的失效分析

【目的】研究开孔碳纤维复合材料层合板在拉伸载荷下的失效行为,并确定铺层顺序、铺层角度对极限载荷的影响。【方法】通过Abaqus有限元软件和Hashin失效准则,建立壳单元在拉伸载荷下的失效模型,利用该失效模型进行数值模拟分析。【结果】0°层失效首先发生在孔边,随着孔边失效区域的不断扩大,呈现由X形向沙漏形转变的趋势;在达到极限载荷前,承载力与位移成正比,之后承载力迅速下降,层合板将迅速失效;铺层顺序对层合板的强度影响不大,铺层角度对层合板的极限载荷影响较大。在一定范围内增加±45°铺层的数量,不仅可以延缓层合板的失效,而且可以提高极限载荷值。【结论】研究结果对开孔碳纤维复合材料层合板的实际应用具有指导作用。     

GPS卫星可视性研究

【目的】研究相对于地面观测点的GPS卫星星座的可视性,从而改善观测数据质量,提高测量精度。【方法】本研究基于标准RINEX数据,通过假设卫星开普勒参数,拟定地面观测点及观测时间,并根据全球导航卫星系统定位原理来计算各GPS卫星坐标及相对于地面观测点的高度角,从而筛选出符合观测条件的GPS卫星。【结果】在计算出坐标及相对于地面观测点的方位角和高度角的24颗GPS卫星中,选出7颗高度角大于15°的卫星作为有效的观测卫星。【结论】本研究所述的方法可按照一定原则对GPS卫星星座进行筛选,从而获取质量更佳的卫星观测数据,为相关研究提供参考。     

单翻斗雨量传感器误差来源分析及解决思路

【目的】系统梳理造成雨量误差不确定性的主要来源，有效改善雨量传感器的误差状况。【方法】通过在不同环境条件下，分别用JJS2型雨量校准仪、JJS1型翻斗雨量校准仪，对随机抽取的两台翻斗式雨量传感器开展检定试验，运用丰富的第一手检测数据，逐一分析了温度、湿度、隔板反爬与雨量值之间的关系。【结果】基本确定了误差的主要来源是隔板反爬，并且通过对隔板的改造与调整，两台试验用翻斗式雨量传感器合格率达到了100%。【结论】通过该方案能有效调整翻斗式雨量传感器的误差，对提高气象雨量观测的准确性有极大的提升。     

基于GRACE卫星重力数据建立河南省干旱指数

【目的】地处黄河中下游流域的河南省是我国的农业大省，定量化监测和分析河南省干旱和洪涝情况具有重要意义。【方法】本研究利用GRACE对河南省陆地水储量变化情况进行反演；利用地表水文学模型计算河南省陆地水储量历史平均值；结合GRACE反演结果和地表水文学模型数据建立河南省干旱指数GHDI。【结果】通过对比GRACE反演的陆地水储量变化和干旱指数GHDI，证明了GHDI指数的有效性。此外，通过分析GHDI指数变化趋势，发现2019年和2020年河南省出现了明显的干旱情况。【结论】本研究可以推广至其他农业种植重点区域，以便更好地分析干旱情况，为水资源的合理利用提供参考。     

基于遥感的中国陆地地区MODIS C6气溶胶产品验证

【目的】验证MODIS最新版本气溶胶产品在中国陆地地区的适用性。【方法】利用AERONET地基观测数据对MODIS C6版本气溶胶光学厚度（AOD）进行验证，并将研究范围划分为5个区域，分析了C6 AOD产品在各区域的反演效果。【结果】华北和东南沿海地区的MODIS AOD反演精度高；西北地区各站点的精度有较大差别；青藏高原地区精度较差，存在严重高估现象；中东部地区部分站点存在高估。对比之前版本的AOD产品，C6产品在中国各区域的精度有显著提高。【结论】MODIS C6版本气溶胶产品在中国具有较强的适用性和应用价值。     

基于图像熵的冰川遥感数据程序化建模

【目的】提高使用冰川遥感数据进行程序化建模的模型精度，降低因遥感图像RGB色域较窄导致空间矩阵边缘干扰。【方法】提出基于图像熵算法构建90 m的DEM高精度三维模型法。首先，对遥感图像进行灰阶处理，将RGB信息转化为满足图像熵计算的灰度信息；其次，设定特定规格的判定网格，应用HALCON平台来计算各网格的熵值，匹配高程噪波；最后，采用视差融合进行程序化建模。在建模过程中应用高程噪波补偿点云来构建模型细节。【结果】由仿真结果可知，在10 m×10 m高程判断网格下，图像熵能正确反映出高程噪波。【结论】该方法能有效提升冰川遥感图像程序化建模的精度，但要注意的是网格边缘熵值容易突变，从而影响高程噪波的正确性。     

跨活断层公路隧道损伤规律研究

【目的】断层错动对隧道的安全运营往往会产生重要影响，因此需要探究活断层走滑错动对隧道的损伤特性。【方法】本研究以某跨活断层公路隧道为背景，建立三维弹塑性有限元模型，分析不同断层错动量及不同隧道断层交角下二衬的损伤规律。【结果】研究结果表明：二衬的轴向应变随错动量的增大而增大，主要表现为随着穿越角度的减小，轴向应变逐渐由拉应变转为压应变，与断层角度走向一致；二衬的拉伸压缩损伤随错动量的增大而增大，拉伸损伤沿隧道环向发展，压缩损伤主要分布于隧道拱顶和仰拱处，随着穿越角度的减小，二衬的拉伸损伤的程度和范围减小，二衬的压缩损伤区域从拱顶和仰拱处向隧道两侧边墙处发展，并在最后完全贯通。【结论】本研究可为跨活断层隧道工程的建设提供一定的理论参考。     

不均匀风化花岗岩地层模型被动源地震模拟

【目的】花岗岩体在我国东南山地丘陵地区经常出露。风化花岗岩的性质变化较大，严重影响隧道、桥梁和边坡等道路工程建设，需要对花岗岩体进行物探勘察与评价。【方法】本研究根据野外花岗岩体物探勘察和开挖情况，建立不均匀风化花岗岩地质模型，设计随机震源，进行被动源地震记录模拟。【结果】模拟结果表明，大量随机震源激发的地震波，在不同花岗岩地层中具有明显不同的传播特征；不同地质模型的被动源地震记录具有明显差异。【结论】被动源地震记录能够反映花岗岩地层性质的变化，为利用正演进一步研究野外观测装置和反演参数奠定了基础。     

低温下船用钢材弹塑性曲线研究

【目的】分析不同低温下船用钢材单向拉伸应力-应变关系，对低温下船用钢材弹塑性曲线进行研究具有深远意义。【方法】选用EH36钢作为试验材料，对试件进行三种低温下的单向拉伸试验，在对试验数据进行分析后，采用弹性-幂次强化模型本构关系进行拟合，对比不同温度下单向拉伸应力-应变曲线。【结果】对EH36钢在不同低温下的单向拉伸应力-应变曲线进行分析，发现屈服强度和塑性应变随温度的降低而提高。【结论】EH36钢塑性强化参数采用有效塑性应变，计算得出预加应变时逆向加载的一维应力-应变关系，为此材料力学特性的研究提供参考。     

基于随机参数有序Logit的山区高速公路追尾事故严重程度分析

【目的】基于2012年到2017年汉宁高速河池至棋盘关段的1 039条追尾事故数据，对山区高速公路追尾事故的主要影响因素进行分析。【方法】根据事故发生的时间，按白天和夜晚对数据进行分类，分别建立随机参数Logit模型。通过计算各显著变量的边际效用值，来定量分析各影响因素对追尾事故的影响程度。【结果】试验结果表明：白天和夜晚的事故严重程度、影响因素及影响程度均存在明显差异。【结论】性别、道路纵坡因素仅在夜晚模型中显著，节假日因素仅在白天模型中显著。部分变量虽在夜晚和白天模型中都显著，但边际效应却明显不同。     

火成岩屏蔽下碎屑岩储层预测方法研究

【目的】火成岩层对地震波有屏蔽和吸收作用，使得火成岩下伏地层的地震资料品质较差，储层边界难以识别。【方法】通过正演模拟不同火成岩在速度、厚度、与砂体距离等方面对下伏地层的影响，定量分析影响砂体尖灭点识别精度的因素，寻找恢复真实储层边界的描述方法。利用分频滤波去噪、弱信号恢复等解释性处理技术，压制火成岩干扰，提高弱反射储层的识别能力。在解释性处理的基础上，再综合测井、地质等多信息，建立井控多属性融合储层定量预测技术。【结果】综合利用以上技术成果，针对玉皇庙地区夏41-商97构造带，开展储层精细刻画，并取得了较好的效果。【结论】利用处理后的地震资料，对研究工区沙三上3砂组边界进行重新识别描述。处理后的剖面，砂体反射特征连续性更好，砂体边界继续向东延伸，较原始砂体尖灭线向东前移25道。将砂体描述结果与实钻井数据进行对比，描述吻合率达到85%。     

贯通裂隙岩体单轴压缩强度与能量演化机制研究

【目的】研究贯通裂隙岩体的力学特征以及能量演化机制。【方法】预制完整岩体、0°、15°、30°、45°、60°倾角的裂隙岩体，采用试验设备微机控制电液伺服压力试验机（YAW6202）与PCI-Ⅱ声发射试验仪对单轴加载条件下岩石强度与能量演化规律进行分析。【结果】贯通裂隙破坏了岩石材料的完整性和均匀性，随着裂隙倾角角度上升，试件单轴压缩的破坏由上下拉压岩石破坏转为随着预制结构面破坏；不同裂隙倾角试件的单轴抗压强度与弹性模量均出现劣化；试件在单轴压缩荷载下的应力应变曲线与声发射振铃计数变化情况较吻合，振铃计数可反映岩体内部的裂隙出现、发展直至岩石破坏失稳的过程。【结论】可为裂隙岩体的劣化性质研究提供参考。     

图像去运动模糊仿真研究

【目的】在多媒体时代，人们对拍照的要求越来越高。图像去模糊一直是一个具有挑战性的问题，有着很高的研究价值。【方法】阐述模糊图像中的运动模糊，使用约束最小二乘法和Richardson-Lucy算法来去除运动模糊，采用峰值信噪比和平均结构相似度两类指标对去模糊图像质量进行分析。【结果】仿真结果表明：采用约束最小二乘法去除运动模糊的数据评价值均大于Richardson-Lucy算法，约束最小二乘法在复原运动模糊方面表现得更加稳定。但在模糊长度和模糊角度增大后，各类算法的性能均会受到不同程度的影响。【结论】去模糊算法有待继续研究，以提高去模糊后的图像质量。     

建筑业-城镇化-省域经济协调发展研究——以河北省为例

【目的】深入剖析河北省建筑业、城镇化与经济协调关系的发展现状。【方法】通过构建建筑业—城镇化—省域经济协调发展评价指标体系，基于河北省2011—2020年建筑业、城镇化和省域经济的面板数据，并采用熵值法和耦合协调度模型对河北省建筑业—城镇化—省域经济的协调程度开展实证分析。【结果】研究结果表明：三大系统间的耦合协调度呈逐年稳步增长态势，但增长速度较为缓慢，仍处于失调水平和起步阶段。【结论】基于此，有针对性地提出推动河北省建筑业、城镇化、省域经济耦合协调发展的建议。     

基于数据跟踪分析的内蒙古电磁干扰因素分析

【目的】进一步提高地震台站电磁观测数据的质量和数据分析能力。【方法】基于内蒙古自治区2019—2022年的前兆电磁数据跟踪分析资料，通过对比内蒙古地区各个台站电磁干扰原因和典型曲线，对电磁学科常见干扰进行总结分析。【结果】内蒙古自治区地电台站面临的主要问题为降雨干扰及漏电干扰；各个地磁台站之间跨度较大，所处地区为中高纬度地区，台站受磁暴、亚暴等影响较为频繁。【结论】可为相关工作人员对电磁数据干扰判断和处理提供参考。     

基于TVDI的河南省遥感土壤墒情反演研究

【目的】精准高效地监测土壤墒情是现代化农业发展的重要环节。【方法】以我国农业大省河南省为研究区，基于MODIS遥感数据，提取归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）分别与地表温度和地表温差建立温度-植被指数特征空间和温差-植被指数特征空间。通过研究区土壤水分站点的数据，讨论分别由Ts-NDVI、Ts-EVI、DT-NDVI和DT-EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数（TVDI）与土壤墒情站点的数据的相关性，以此验证基于MODIS数据的TVDI反演大区域土壤墒情的能力。【结果】Ts-EVI特征空间构建的TVDI与实测土壤墒情具有较稳定的相关性。【结论】TVDI不仅能够反映土壤表层的干湿状况；还能有效的反映土壤湿度的时空差异，是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段。     

车用往复式真空泵的计算模型研究

【目的】往复式真空泵的应用极为广泛，为精准测评其综合性能，提出相应性能指标，构建往复式真空泵计算模型。【方法】阐述车用往复式真空泵基本原理，根据泵体几何参数、电机工作参数及进排气单向阀的压力损失与干摩擦损失的影响，构建计算往复式真空泵相关性能模型，对往复式真空泵的真空度、到达指定压力所需时间和功耗进行计算分析。【结果】通过对某款往复式真空泵性能参数进行计算，得到的计算值与实测值间的误差较小。【结论】研究表明往复式真空泵性能的计算模型具有较高精度。     

IMU姿态解算的卡尔曼滤波方法比较

【目的】利用惯性定位技术在非开挖时直接测定电缆通道的三维坐标。在惯性定位中，姿态算法对整个系统精度的影响最大，对扩展卡尔曼滤波（EKF）和误差状态卡尔曼滤波（ESKF）两种常用的姿态解算法进行评估。【方法】以四元数和陀螺输出误差为状态向量、磁力计和加速度计为观测向量，基于四元数姿态模型，分别用EKF和ESKF进行姿态解算。【结果】试验结果表明：在计算效率方面，ESKF的计算效率要高于EKF,ESKF的计算耗时约为EKF的80%；在计算精度方面，EKF的均方根误差相对于ESKF有35.6%的改善。【结论】由于地下管线惯性定位主要考虑定位精度，因此EKF具有更好的应用价值。