机载激光雷达扫描揭示海原断裂带微地貌的精细结构

第四纪地貌体的位错精确测量是活动断裂研究的基础, 提高地形数据的分辨率是关键. 激光雷达三维扫描(LiDAR)是一种快速获取高精度地形数据的先进有效方法. 在我国一条标志性的大型活动断裂——海原断裂带上成功开展了机载激光雷达扫描, 覆盖128 km的区段, 获取了高密度的激光点云数据和达0.5 m分辨率的数字高程模型(DEM), 实现了对海原断裂带的微地貌形态和断层几何的高清晰度三维再现. 高密度大范围的三维激光扫描促进断裂活动性和古地震复发规律的精细化研究.     

利用三维几何矩在核磁图象中定量检测血管

三维定量分析人体血管结构在临床诊断中十分重要.常规的X线方法存在一些不足,如需要注入血管造影剂,并在之前后采集两幅图象,除患者必须承受较大剂量的X线外,前后两幅图象还存在着由于病人体动而引起的偏移,因而还需要进行校正处理.另外,为了从血管造影的二维数据获取三维结构,还必须进行一系列的重建处理.核磁成象技术可以直接获取三维图象数据,它所获取的三维图象数据中的血管结构具有较好的对比度,因此可以从中直接提取出血管的三维结构.     

介孔二氧化硅薄膜固定乙酰胆碱酯酶生物传感器

酸性条件下, 以表面活性剂 F127为模板剂, 正硅酸乙酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷为硅源, 在ITO导电玻璃上制备出三维立方结构的氨基功能化介孔二氧化硅薄膜, 然后采用浸渍的方式将乙酰胆碱酯酶和细胞色素c组装固定到介孔薄膜的孔道中, 制备了一种电流型生物传感器. 研究结果表明, 组装后的介孔薄膜具有很好的三维立方结构, 且固定在介孔孔道中的蛋白质和酶分子保持很好的生物活性和电化学活性. 以碘化硫代乙酰胆碱为底物, 细胞色素c为电子传递酶介体, 对该生物传感器的传感性能进行了研究. 当有机磷毒剂敌敌畏浓度在1.0×10^-8 ~ 1.0×10^-3 mol/L范围时, 抑制率与其浓度的对数值呈线性关系, 检测下限可达3.1×10^-9 mol/L.     

新疆佳木地区的第四纪断层

在新疆佳木地区发现了第四纪台兰河断层,它是现代盆地－山脉耦合的边界断层,利用断层对不同时代的第四纪沉积赞成的不同断距的测量数据,求得了断层在第四纪赞成的盆地－山脉900m高差,以及地壳缩短量3.7km和1.59mm/a的缩短率。所造成的山脉隆升量和山脉隆升率分别是1.34km和0.56mm/a.加上盆地边缘古木别孜背斜的贡献,佳木地区第四纪地壳缩短量和缩短率估计分别达到4．8km和2mm/a.这些数据与中国新疆库车地区所确定的缩短速度及在吉尔吉斯Issyk湖地区、中国新疆库尔勒－乌鲁木齐地区GPS重复测量的地壳缩短速度相一致,反映了新第三纪天山南麓再生前陆盆地的冲断作用比较快速的运动。     

数字解剖学——数字医学的基础

传统解剖学科学系统的创立已经有500多年历史,它是医学发展的基石.在人体解剖学建立之前,医学基本依靠猜测来诊断和治疗疾病.公元2世纪,罗马医圣盖伦(C.Galen)进行动物及人的解剖研究,写出了<论人体各器官的作用>(On the Utility of the Part)和<论解剖程序>(On Anatomical Procedure)等著作,统治医学近1200年.文艺复兴时期,比利时医生维萨里(A.Vesalius)以大量丰富的解剖实践资料,对人体的结构进行了精确的描述.他在<人体的构造>(De Humanis Corporis Fabrica)中.     

浅论基础测绘在数字城市建设中的应用

随着数字城市建设步伐的加快，基础测绘已成为数字城市框架和核心的基础系统工程，为数字城市提供基础数据集。因此，基础测绘部门应大力推进基础测绘信息化建设，切实做好基础测绘的组织实施工作，为数字城市的建立和完善贡献应有的力量。文章试从现代测绘学的学科观点出发，提出了基础测绘在构建数字城市过程中的作用和实现手段，为建立数字城市服务。     

神奇的医学成像技术

2008年，瑞典林雪平大学医学图像科学与可视化中心主任安德斯·佩尔森及其同事应用三维CT扫描技术制作的人体和动物三维立体图片获得了国际知名摄影大奖——伦纳德·尼尔森奖，该奖是为纪念医学摄影先驱伦纳德·尼尔森而设立的.     

应用于直接数字频率合成器的6-GHz GaAs HBT只读存储器

只读存储器广泛应用于直接数字频率合成器的相位幅度转换电路. 通过对只读存储器建立等效模型, 分析如何减少存取时间, 提高直接数字频率合成器的工作频率.并对仿真波形出现信号偏差现象进行分析, 以指导电路设计. 设计的64×3 bit 只读存储器集成到8 bit 直接数字频率合成器中. 测试结果表明只读存储器最高工作在6 GHz, 可有效提高直接数字频率合成器的无杂散动态范围.     

煤层气藏边界及其封闭机理

在对国内外典型煤层气藏解剖的基础上,根据煤层气藏的定义,将其边界区分为4种类型水动力边界、风氧化带边界、物性边界和断层边界.指出水动力边界和风氧化带边界具有普遍性;将油气领域断层的4种封闭机理(胶结作用、泥岩涂抹、对接关系和碎裂作用)引入到煤层气藏封闭性断层边界研究,并探讨了各自作用机理和相互关系;开放性断层的封闭机理与水动力封堵一致;首次将物性边界的封闭机理区分为排驱压力封闭和烃浓度封闭.不同地质背景下的煤层气藏具有不同的边界组合类型,进而构成了煤层气藏的多样性.     

一种新的基于拓扑结构特征的微裂隙-孔隙空间描述方法

微裂隙在多孔介质储层大量发育并与基质孔隙连通,是流体渗流特别是非常规储层油气渗流的重要通道.高精度无损成像技术以及数字岩心技术的快速发展,为孔裂隙空间描述、孔裂隙模型构建等研究提供了数据支撑.本文基于传统孔隙空间拓扑学,分析裂隙拓扑结构特征,充分考虑三维裂隙空间区别于普通孔隙的面状特征以及与基质孔隙之间的相互连通关系,提出"特征点化"的思路,将裂隙空间点进行分类,形成了适用于多种孔裂隙空间的描述以及结构特征分析方法.首先基于传统孔隙拓扑结构分析方法,提出"线面共存"的新骨架模型,提取裂隙中轴骨架面、中轴骨架线,精细刻画裂隙轮廓以及孔裂隙连通关系;其次,基于各类空间点的拓扑结构共性分别提取相应点集,分割孔隙、裂隙空间,构建微裂隙-孔隙骨架模型;第三,基于新的孔裂隙骨架模型提取孔裂隙空间的几何-拓扑结构特征参数,获取裂隙孔隙度、开度、倾角等重要裂隙几何参数,以及孔裂隙配位数、裂隙发育范围等拓扑参数;最后基于上述骨架提取描述方法,对理想与真实孔裂隙空间的数字岩心进行了骨架提取和分析.从微裂隙拓扑形态开展研究进而对裂隙-孔隙空间描述,可简化此类孔隙介质的建模过程,为后续气、液流动模拟提供准确数据基础,促进缝洞介质油气开发的进展.     

计算氢气/空气混合物着火延迟时间的相关函数

通过利用HDMR 方法构建用于计算氢气/空气混合物着火延迟时间的相关函数. 首先, 通过详细化学反应机理计算得到的不同初始条件(初始温度800~1600 K, 压强0.1~100 atm (1 atm=1.01×10⁵ Pa), 当量比0.2~10)下的氢气空气着火延迟时间数据被用作生成HDMR相关函数的基数据. 在此基础上, 分别构建了全局HDMR 相关函数和分区HDMR 相关函数, 并通过与利用详细化学反应机理得到的结果进行比较, 验证了HDMR 相关函数方法的有效性. 研究结果表明分区HDMR 相关函数更为精确. 因此, 在需要计算化学时间尺度的燃烧模型中, HDMR 分区相关函数方法可以作为详细化学反应机理的一个有效的替代手段.     

浅谈如何让中职解剖课生动起来

人体解剖学是以持刀切割肉体,用肉眼观察正常人体形态结构的科学.于是"如何让中职解剖课生动起来"就成了我们当代中职解剖教育迎接的最大挑战.作为一名年轻教师,笔者在实践教学中非常重视这个问题的探索,并总结了一些相关方法,文章就此作了进一步探讨.     

机载激光雷达技术与海原断裂带的精细地貌定量化研究

高分辨率、高精度的地形资料是活动断裂研究的基础,机载激光雷达测距(light detection and ranging,LiDAR)系统的出现为精确高效获取精细地貌形态提供了新的解决方案.本文基于海原断裂带机载LiDAR扫描项目所获得的地形数据,发现1920年海原地震在哨马饮区段的同震位移,并测量得到水平同震位移约为8.6 m,垂直同震位移约为0.8 m.另外,还得到哨马饮冲沟累积位移量精确值,结合前人测定的阶地年龄,估算海原断层全新世以来的水平方向滑动速率为4.0±1.0 mm/a,抬升的垂向速率下限为0.4±0.1 mm/a.海原断裂带机载LiDAR实验表明,基于LiDAR数据的精细地貌定量化研究可以准确获取同震位移和累计位移,减少滑动速率的不确定性,得到之前难以计算的垂直运动速率,从而加深对断裂带地震活动性和复发周期的认识,理解全新世以来的断层活动特性.     

三维地震勘探在河东煤田黄柏矿井的应用

三维地震技术是在二维地震技术的基础上发展起来的,它是通过多条测线同时观测,进行面积性地震数据采集,得到三维数据体,从而详细了解地下三维地质结构,进行找矿和解决地质问题的方法.     

断层封闭性的波速和品质因子评价方法

依据断层岩的超声波测试, 分析了波速和品质因子(Q值)对断层岩岩性、孔渗性质以及断层力学性质的响应, 初步提出了断层封闭性定量评价的新方法. 研究结果表明: (1)随垂直节理方向的应力增大, 波速和Q值也随之增大, 孔隙度减小. (2)压性、压扭性断层岩较其原岩具有明显的各向异性, 在平行面理方向上波速和品质因子较大; 但在垂直面理方向上波速和Q值通常较小; 张性、张扭性断层岩较原岩波速和品质因子变小, 并且没有明显的各向异性. (3)在面理发育的断层岩中, 最小波速和Q值方向有利于封闭; 最大波速和Q值方向是传输的有利方向. (4)断层岩中裂隙沿面理优势发育, 最小波速和Q值反映沿面理方向的流通能力, 最大波速和Q值反映垂直面理方向的封闭能力. 判别方法主要依据断层岩与其原岩的波速和品质因子对比, 分为岩石成分判别、断层性质判别、断层封闭性能判别三个方面. 虽然超声波和地震波存在很大的尺度效应, 但两者对断层的结构和孔渗性质的响应具有相似的规律. 此新方法为地震资料提供了新的应用, 随地区三维地震勘探程度的提高, 判别精度随之提高.     

应用分子全息QSRR预测有机磷化合物的色谱保留指数

基于分子全息技术, 研究了41种有机磷化合物甲酯化后气相色谱保留指数与分子全息结构之间的关系, 应用偏最小二乘回归技术建立了分子全息定量结构-色谱保留相关模型, 非交叉验证系数r² = 0.994, 交叉验证相关系数q²_LOO = 0.984. 随机选出30种有机磷化合物作为训练集, 其余作为测试集来验证分子全息QSRR模型的预测能力和稳健性. 在最佳建模条件下对训练集进行偏最小二乘回归分析, r₂为0.995, q²_LOO为0.982. 用训练集数据所建立的QSRR模型预测测试集中有机磷化合物的色谱保留指数, 结果表明, 基于训练集所建立的QSRR 模型可以对测试集的有机磷化合物的气相色谱保留指数进行很好的预测. 利用HQSRR模型的色码图, 探讨有机磷分子中的不同侧链基团对其色谱保留性质的影响, 以及有机磷化合物在固定相上的色谱保留机制.     

激光雷达在森林生态系统监测模拟中的应用现状与展望

激光雷达是一种新兴的主动遥感技术,能够在多重时空尺度上获取森林生态系统高分辨率的三维地形、植被结构参数.其对森林生态系统变化的精确、高效监测和模拟在认识这些变化如何影响陆地生态系统碳循环、全球气候变化,并促进生物多样性保护方面将发挥重要作用.本文拟对激光雷达技术的概念和发展应用简史作一介绍,通过分析其在数字地形产品生成、森林生态参数提取反演应用中的主流算法和优势,继而阐明其推广应用所面临的挑战,最后指出未来激光雷达技术在生态学应用中可能的研究热点.本文认为,构建集太空、天空、地面多源传感器于一体的数字生态系统是未来生态系统观测网络发展的必然趋势,而激光雷达技术能够在数字生态系统建设过程中搭建可靠的数据支撑体系,最终有助于决策部门调控、优化人与环境关系,实现二者和谐共存.     

一种基于软硬数据的多孔介质重构方法

多孔介质三维重构对渗流机理的研究具有重要意义, 利用真实的多孔介质三维结构数据将有助于定量描述多孔介质不规则的拓扑结构. 仅使用硬数据或无条件数据时, 多孔介质三维重构的精度不高. 但是, 如果在重构过程中结合使用软数据, 则可以提高重构的准确性. 同时使用软数据和硬数据, 提出了一种利用多点地质统计法重构多孔介质三维结构的方法. 通过比较各重构图像的变差函数和渗透率(由LBM计算得出)发现, 将软硬数据同时作为条件数据时的重构图像与体数据获得的目标图像在结构特征上最为相似.     

应用分子全息对多氯代二苯并呋喃的QSRR研究

基于分子全息技术, 研究了135种多氯代二苯并呋喃化合物(PCDFs)气相色谱保留指数(GC-RI)与分子全息结构之间的关系, 应用偏最小二乘(PLS)回归技术建立了分子全息定量结构-色谱保留(QSRR)模型. 交叉验证相关系数q²_LOO=0.998, 非交叉验证系数r² = 0.998. 随机选出100种PCDFs化合物作为训练集, 其余作为测试集, 来验证分子全息QSRR模型的预测能力和稳健性. 采用最佳模型的建模条件对测试集进行PLS分析, q²_LOO为0.997, r²为0.998. 用训练集数据所建立的QSRR模型预测测试集中PCDFs化合物的色谱保留指数, 结果表明基于训练集所建立的QSRR模型可以对测试集中PCDFs化合物的气相色谱保留指数进行很好的预测.     

基于空间群P3对称性的一种新型三维编织材料

用点群S₆ 对应的对称操作推导出一种新的三维编织几何结构单胞. 根据空间群 P3 描述的对称性, 对新的单胞进行对称变换获得了一种新的三维编织几何结构, 研究 了这种三维编织几何结构可行的编织工艺. 通过建立其几何分析模型, 预测了对应三 维编织材料的纤维体积百分含量及其变化趋势.