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基于EM38-MK2的南疆干旱区表观电导率反演土壤水分研究 下载:86 浏览:465

齐威 刘新路 吴家林 冯春晖 王佳文 迟春明 彭杰 《中国土壤》 2020年5期

摘要:
土壤水分含量是农田进行定额灌溉的基本参数,南疆地处干旱区,土壤水资源稀缺,实现田间定额灌溉更利于充分利用土壤水分。EM38-MK2快速和高效获取土壤水分含量数据,适时监测土壤水分含量,可成为农田精准灌溉的重要途径。用EM38-MK2测定轻度、中度和重度3个不同程度盐渍化区域土壤0~0.75 m和0~1.5 m的表观电导率,结合同步采集的0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm和80~100 cm土壤剖面剖面及室内测定含水量数据,对比三个不同盐渍化程度表观电导率反演土壤含水率模型精度,比较分区模型和全区模型的反演精度,分析土壤盐分含量对反演土壤含水率精度的影响。结果表明,用EM38-MK2对土壤含水率反演效果在轻度盐渍化表现最好,中度盐渍化次之,重度盐渍化较差。不同深度土层的分区模型精度均高于全区模型精度,分区模型R2为0.73~0.88,RMSE低于全区模型,全区模型各层的RPD均低于1.5,不具备预测能力。土壤盐分含量对土壤水分的反演有影响,并且随土壤盐分含量的增加,反演精度下降。

基于核偏最小二乘的矿区土壤Cu含量高光谱反演 下载:84 浏览:470

郭云开1,2 钱佳1,2 蒋明1,2 章琼1,2 《中国土壤》 2019年7期

摘要:
本文探究应用高光谱遥感手段反演铜锌矿区土壤Cu含量的可行性,以湖南省某矿区土壤为例。在对原始高光谱重采样、一阶微分、对数、连续统预处理后,分别进行与Cu含量的相关性分析,最终选用一阶微分变换光谱数据进行建模。在建模反演时,针对多元线性回归(MFL)和传统偏最小二乘(PLS)在应用过程中没有考虑变量间的非线性关系的缺点,提出了基于核偏最小二乘(KPLS)回归的土壤Cu含量预测模型。研究结果表明,相对于PLS和MFL,KPLS能较好的提升土壤Cu含量估算能力,预测样本的平均相对误差为13.25%,明显高于MFL的32.22%和PLS的14.18%。研究结果也表明了高光谱遥感手段可以反演矿区土壤Cu含量,且核偏最小二乘模型也可为其它土壤重金属的反演提供参考。

黑土区田块土壤有机质空间分异及分布研究 下载:71 浏览:478

刘焕军1,2 谢雅慧1 潘越1 邱政超1 张新乐1 窦欣1 徐梦园1 秦乐乐1 《中国土壤》 2018年12期

摘要:
本文选取东北典型黑土区田块为研究区,实测获取土壤样点数据,基于遥感影像和地形数据,分别利用单一地统计、混合地统计和遥感反演方法预测土壤有机质(SOM)空间分布。结果表明:研究区SOM含量变异系数为31.897%呈中等程度变异,且存在强烈空间自相关性;对光谱反射率进行数学运算得到的光谱指数"Tan345"(Landsat8影像345波段夹角正切值)与SOM极显著相关,相关系数最高达0.570;以光谱指数"Tan345"与地形因子"G"(高程)为输入量、利用回归克里格法预测的SOM精度最高;研究区SOM含量西高东低,沟底和平缓的坡顶含量较高。研究结果对于促进精准农业、估算土壤碳库有着重要的意义,并为小尺度SOM预测提供借鉴。

基于归一化植被指数的阿拉善盟土地荒漠化反演研究 下载:76 浏览:479

潘霞1 高永1,2 汪季1 《中国土壤》 2018年11期

摘要:
以中分辨率成像光谱仪MOD13Q1产品为数据源,将归一化植被指数作为不同荒漠化等级的划分依据及评价因子,以此来反演2000~2016年阿拉善盟土地荒漠化时空动态演变过程。结果表明:阿拉善盟土地荒漠化具有自东南向西北逐渐改善的好转趋势,其中,阿拉善左旗和阿拉善右旗土地荒漠化得到有效遏制,改善效果明显,但额济纳旗土地荒漠化改善效果微弱。在不同荒漠化等级中,重度荒漠化所占比重最大,其次是中度土地荒漠化,再次是轻度土地荒漠化,非荒漠化土地所占比重最小。相关分析后发现,气温和降水与归一化植被指数之间具有正相关关系,但不显著。而牲畜数量与归一化植被指数值之间具有负相关关系,且呈极显著相关。可见,人类行动的实施才是防治土地荒漠化进一步恶化的有力措施。利用归一化植被指数对植被生长的高度敏感性,可以快速简便的划分出荒漠区和非荒漠区,同时基于GIS空间统计功能,可以有效地对不同程度荒漠化划分等级。通过空间分辨率高达30 m的Landsat TM5影像在不同荒漠化等级范围内的精度验证,总体评价分类精度达到85.11%,Kappa系数为0.82,两种不同空间分辨率的评价结果基本一致,可见归一化植被指数在反演大尺度下荒漠化动态演变过程的准确度和可行性。

基于归一化植被指数的耕地质量反演模型研究 下载:86 浏览:473

官炎俊1 邹自力1,2 张晓平1 闵曹文1,2 《中国土壤》 2018年7期

摘要:
为探讨耕地质量识别的新方法,完善耕地质量评价体系。本文从Landsat 8 OLI多光谱影像中提取研究区域的归一化植被指数(NDVI),在综合修正研究区域内影响耕地产量外界因素指标的基础上,构建基于NDVI的耕地质量反演模型;并将模型得出的评价成果与基于2014年东乡县耕地质量等别年度更新数据的耕地质量评价成果进行对比分析。结果显示,各质量等别评价成果精度的加权和达到93.60%,两种评价方法所得评价结果具有较好的一致性。研究表明,基于NDVI的耕地质量反演模型评价方法,具备耕地质量评价的可行性和精确性,为进一步合理利用和有效保护耕地提供了一定的参考依据。

某地铁车站基坑围护结构变形过大的实测与计算分析 下载:86 浏览:495

苏卜坤1 姜燕2,3 孙树楷4 刘清华4 《中国土木工程》 2020年2期

摘要:
对于围护结构出现变形过大、报警情况的地铁车站基坑,安全余量和危险程度通常不易定量判断,针对此种情况,对广州某地铁基坑位移报警工况进行了全过程数值反演计算,采取墙背土压力随开挖过程而变化的增量法,利用监测结果反演了计算参数并进行了验证,利用验证后的参数进行计算,得到了正常和报警等不同工况下的内力和变形,得到一些围护结构变形过大时的变形特征和规律,可以对工程的危险情况进行定量判断,取得了常规方法不能达到的较好效果,对类似设计具有一定参考价值。

物探技术在固废填埋区域勘查中的应用研究 下载:67 浏览:379

周美春1 李加鹏1 李嘉义1 范秀娟1 张斌2 《中国环境保护》 2020年8期

摘要:
为快速、准确锁定违法固废填埋区域,本研究应用物探方法中的高密度电阻率法对常州市某疑似固废填埋区域进行勘探,现场共布设6条测线采集数据,运用RES2DINV进行数据反演、地形校正等,得出高密度电阻率反演结果和剖面反演解释图,最终绘制固废填埋区域推断图,并在实地进行挖掘验证,结果表明物探推断疑似固废填埋区域平面位置正确。实践证明,该方法在快速锁定固废违法填埋案件证据中具有推广价值。

深圳抽水蓄能电站双机甩负荷试验计算与实测对比分析研究 下载:73 浏览:491

凡家异 文树洁 陈太平 《中国电气工程》 2020年4期

摘要:
深圳抽水蓄能电站在单台机成功完成甩负荷试验的基础上,进行了多次双机同甩低负荷、部分负荷和满负荷试验。本文通过对现场双机同时突甩负荷的真机试验工况进行复核反演计算,将深圳抽水蓄能电站双机同时突甩负荷试验工况的计算结果和实测结果进行对比分析。分析表明:机组双机甩负荷时的转速上升率、蜗壳进口压力最大值及尾水管进口压力最小值的计算修正后的极值与实测极值之间的差值较小,计算极值结果与实测极值结果一致性好,吻合度程度较高;机组各关键特征参数的数值计算波动曲线和实测录波曲线之间的变化趋势一致,计算均值与实测均值的吻合程度较高,且计算极值发生的时间区域与实测极值一致性较好。本文对后续抽水蓄能电站过渡过程分析研究具有一定的参考意义。

土壤重金属高光谱反演研究综述 下载:45 浏览:399

郭颖1,2 毕如田2 郑超1,2 袁宇志1 柴敏1 郭治兴1 《中国环境保护》 2018年1期

摘要:
土壤是地理环境统一体的重要组成要素。目前,由人类活动造成的土壤重金属污染对土壤生态环境和人类身体健康构成了严重威胁。快速获取土壤中重金属含量是治理土壤重金属污染的前提。高光谱遥感技术的发展为快速高效定量监测土壤重金属含量提供了科学的手段。通过对近20年利用高光谱遥感实现土壤重金属定量反演的方法以及不同光谱处理对反演模型精度的影响等方面的总结以及定量反演土壤重金属含量的基本流程及实现间接反演土壤重金属的相关性元素的简要概述。发现反演模型决定了反演精度,光谱预处理影响反演精度。最后探讨分析了高光谱遥感在土壤重金属研究方面的不足以及发展趋势。

基于星地链路的垂直降雨场反演方法 下载:59 浏览:454

咸明皓 刘西川 印敏 宋堃 高太长 《现代物理学报》 2020年5期

摘要:
在分析星地链路几何结构及传播模型的基础上,研究基于联合代数重建技术的星地链路反演二维垂直降雨场的方法.利用实测降雨资料构建3类降雨场,并搭建3条17 GHz垂直极化星地链路进行数值仿真.实验结果表明:单星地链路无法实现二维垂直降雨场的重构,反演场与真实场的相关系数分别为0.556,0.504和0.364;基于双星地链路的反演结果和真实场的相关系数均高于0.98,平均偏差分别为0.122, 0.159和0.537 mm/h,欧式距离均低于0.9 mm/h,熵的相对误差均小于1.6%,基本实现了二维垂直降雨场的反演;三星地链路的应用进一步提升了反演精度,相关系数接近于1,能够精准重构降雨场.实验结果验证了基于星地链路的垂直降雨场反演方法的可行性、准确性和有效性.星地链路的架设和维护简单,探测降雨范围广,易于在高原、山区、海岛等传统地面观测资料缺失的地区使用,可以作为已有降水测量手段的补充.

可积系统多孤子解的全反演对称表达式 下载:58 浏览:335

楼森岳 《现代物理学报》 2020年2期

摘要:
多孤子解是非线性数学物理系统的基本激发模式.文献中存在各种类型的表达式,如广田(Hirota)形式,朗斯基(Wronskian)或双朗斯基形式和法夫(Phaffian)形式.最近在多地系统的研究中,我们发现使用一种全新但等价的形式具有极为简洁和方便的优点.本文主要综述多种类型可积非线性系统的多孤子解的新型表达式,同时对SK方程、非对称NNV系统、修正Kd V型、s G型、AKNS模型和全离散H1系统也给出一些文献中还没出现过的新的更为简便的表达式.新的孤子表达式通常具有显然的时空全反演(包括时间反演、空间反演、孤子初始位置反演及电荷共轭反演(正反粒子反演))对称性.这种具有显式全反演对称性的表达式在研究多地非局域系统和局域和非局域可积系统的各种共振结构时具有很大的优越性.

无线多径信道中基于时间反演的物理层安全传输机制 下载:48 浏览:366

朱江 王雁 杨甜 《现代物理学报》 2019年7期

摘要:
宽带无线通信用户大多处在复杂的环境中,其时变多径传播和开放特性将严重影响通信系统的性能.针对物理层安全研究中的窃听信道问题,提出了一种适用于宽带无线多径信道的联合时间反演技术和发端人工噪声的物理层安全传输机制.首先,在一个典型窃听信道模型中采用时间反演技术,利用其时空聚焦性来提高信息在传输过程中的安全性;其次,由于时间反演的时空聚焦性,信息在聚焦点附近容易被窃听,通过在发送端加入人工噪声来扰乱窃听用户对保密信息的窃听,由于合法用户采用零空间人工噪声法,人工噪声对合法用户没有影响.理论分析和仿真结果表明,与已有物理层安全机制相比,所提机制可以有效地提高系统的保密信干噪比和可达保密速率,降低合法用户的误比特率,系统的保密性能得到提升.

气体自发瑞利-布里渊散射的理论分析及压强反演 下载:56 浏览:447

商景诚 吴涛 何兴道 杨传音 《现代物理学报》 2019年1期

摘要:
气体压力是描述体系状态的重要参数,许多物理、化学性质都与压力有关.传统侵入式的压力测量方法会对气体状态产生干扰,影响测量精度,因此需要一种无扰式的测量方法.本实验测量了压强为2,4和6 atm(1 atm=1.01325×10~5 Pa)下加入气溶胶的N2在90?散射方向的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用卷积后的Tenti S6模型对测量光谱进行直接拟合,拟合得到的压强值总体误差小于6.0%,求和归一化的均方根误差总体小于6.5%;利用理想的Tenti S6模型对经维纳滤波器反卷积处理后的测量光谱进行拟合,拟合得到的压强值误差总体小于5.0%,求和归一化的均方根误差总体小于6.0%.通过对两种方法的详细对比,发现压强低于2 atm时,对测量光谱进行反卷积处理在一定程度上可以消除仪器函数的影响,提高测量光谱的准确性,其光谱拟合效果和压强反演精度要优于卷积光谱.而在压强高于2 atm的情况下,卷积光谱的拟合效果和压强反演精度要优于反卷积光谱.

地面核磁偏共振响应特征与复包络反演方法 下载:57 浏览:366

蒋川东1,2 王琦3 杜官峰2 易晓峰1,2 田宝凤1,2 《现代物理学报》 2018年8期

摘要:
地面核磁共振(surface nuclear magnetic resonance,SNMR)方法在地下水探测领域具有直接、定量和解释唯一等优势,但是由于地磁场存在不均匀、随时间变化和易受噪声影响等难以确定的问题,导致偏共振激发,严重影响反演结果的准确性.本文基于地面核磁偏共振(surface nuclear magnetic off-resonance,SNMOR)模型和相应的核函数表达式,讨论了频率偏量对偏共振信号的影响,并提出了基于系统相位自动搜索和信号实部与虚部同时参与的复包络反演方法.通过仿真模型和反演结果对比得到:偏共振信号相位随频率的增加而增大,仿真模型中的信号幅度最大提高了65.9%;当频率偏量大于2 Hz时,利用SNMOR核函数的反演结果的准确度明显优于SNMR核函数的结果;当噪声较大时,复包络方法充分利用测量数据的有用信息,比常规幅度反演具有更高的稳定性和可靠性.最后,通过野外实测数据和反演结果,验证了本文提出的SNMOR模型和复包络反演方法的有效性和准确性,为地下水探测领域提供了新的技术手段.

神经网络在地球物理勘探中的研究进展 下载:45 浏览:448

吴骏业1,2 郭荣文1,2 柳建新1,2 陈杭1,2 《地球科学探索》 2020年12期

摘要:
神经网络最早可追溯到20世纪40年代,是一种从经验中学习并识别数据中的复杂模式和关系的算法。经过漫长的发展之后,该方法广泛应用于语音识别、计算机视觉、目标检测、金融等领域,并呈现出与其他学科融合的局面。在地球物理领域,相较于传统的方法,神经网络的应用起步较晚。通过学习,神经网络方法能很好地获得输入与输出的复杂关系,该方法在最近十几年得到了快速的发展,是一种更健壮、更快速的方法。为了理清神经网络方法在地球物理中的应用情况和推动该方法在地球物理领域的应用发展,通过最新的文献综述,在介绍神经网络的基本理论和神经网络模型的发展基础上,分析了神经网络在地球物理数据预处理,数据解释(正演、反演等)等方面的应用现状,并探讨了神经网络在地球物理领域的发展趋势。

歧口凹陷页岩油水平井轨迹优化技术 下载:45 浏览:463

郭淑文1 周淑慧1 彭雪梅2 邢兴1 肖娟1 《地球科学探索》 2020年11期

摘要:
歧口凹陷沙一下页岩油厚度薄、地震资料分辨率低,需要研究高分辨率反演及水平井轨迹精确控制技术。通过岩性交会分析,采用敏感页岩岩性曲线重建及低频约束高分辨率构形反演技术,有效提高地震反演分辨率,识别出岩性及不同页岩油甜点体的空间分布,高分辨率预测结果符合细粒沉积岩的横向稳定分布的沉积规律。在此基础上,应用基于三维速度场建模的水平井轨迹空变时深转换技术,可精确计算水平井轨迹深度。实际应用效果表明,该技术可以有效减少水平井控制点的深度计算误差,提高钻井成功率。

基于改进遗传算法的波阻抗数值反演 下载:74 浏览:441

尹德强 《地球科学探索》 2020年10期

摘要:
为解决地震资料波阻抗反演中的不适定性,提高反演精度和收敛速度,基于马尔柯夫随机域的领域系统及势函数建立目标函数,采用完全非线性遗传算法进行数值反演。主要研究遗传算法的改进措施,采用二进制与实数混合编码机制;应用无放回式余数随机选择,实现二进制多次交叉和均匀实数交叉策略,充分利用种群中优秀个体的有效模式,提高收敛速度和反演精度;依据保持种群多样性原则,采用父代与子代竞争及动态调整子代策略,引入更新概率,提高全局搜索能力,避免早熟收敛。结果表明,建立理论速度模型反演,采用改进的遗传算法全局搜索性强,反演精度高,具有一定的抗噪能力,能减少早熟收敛的概率。

基于非结构有限元的带地形海洋可控源电磁法二维Occam反演 下载:64 浏览:454

肖俊1 叶益信1 薛海军2,3 艾正敏1 杜家明1 《地球科学探索》 2020年7期

摘要:
基于非结构三角形网格的自适应有限元正演模拟,对带地形海洋可控源电磁法(MCSEM)二维Occam反演算法进行了研究。该算法正演采用基于非结构网格的自适应有限元法,能用较少的单元剖分精确地模拟复杂起伏地形和构造模型。反演运用基于高斯牛顿法改进的快速Occam算法,能快速地搜索拉格朗日乘子、减少模型的搜索量。对二维海洋油气藏模型进行了反演计算,结果表明,该算法能稳定收敛到真实模型附近,具有较高的计算精度和计算效率。通过对带地形模型的反演,讨论了起伏地形下海洋可控源电磁场二维反演效果,为准确解释MCSEM数据提供了参考。

基于叠前地质统计学反演的高分辨河道识别及薄层预测——以东海B气田为例 下载:68 浏览:393

李炳颖 黄鑫 王伟 李文俊 涂齐催 《地球科学探索》 2020年6期

摘要:
东海盆地B气田主力储层为浅水三角洲分流河道沉积砂体,储层埋藏深、横向变化快,薄储层、薄夹层发育,常规反演技术无法清晰识别河道和准确分辨薄层,开发井实施面临风险,为此采用叠前地质统计学反演技术来开展储层精细刻画研究。通过对岩相概率和变差函数的精细化分析求取了可靠的地质统计参数,降低了反演的不确定性。反演结果准确预测出了砂体内部7~8 m厚的薄夹层分布,刻画出了4期河道砂体的沉积变迁过程,据此指导了主力层多口水平分支井的实施并获得70.4%~92.3%的高砂岩钻遇率,从而证实了该技术对中深层薄层预测的有效性和准确性。

高密度电阻率法在贵州岩溶地区塌陷测量效果探讨 下载:42 浏览:388

张德实1,2 杨炳南1,2 沈小庆1,2 何帅1,2 张德全1 《地球科学探索》 2020年5期

摘要:
贵州岩溶地区多见由隐伏溶洞诱发的地面塌陷地质灾害。高密度电法近年来被广泛地应用于灾害地质调查及工程勘查中。以高密度电阻率法在贵州岩溶地区一个地面塌陷勘查项目应用为例,建立了无物质填充、全物质填充、半物质填充三个不同岩溶模型进行反演分析,并用实测数据进行正演、反演计算,分析异常性质、规模等,最后与已知钻孔控制的地层与塌陷位置实地情况综合对比分析,利用半物质填充模型反演视电阻率断面图,发现地面塌陷下方隐伏溶洞位置。结果显示,该法能够为岩溶地区分析、治理塌陷地质灾害提供科学依据。
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