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利用卫星遥感数据估算上海市近地面空气PM2.5浓度的探索
[目的]探索利用卫星遥感数据建立符合上海市实际情况的近地面空气PM2.5质量浓度的估算模型,并对模型进行检验和评价,为解决目前PM2.5对人群健康慢性影响研究中存在历史数据缺乏和现实数据时空局限性提供有效的方法支撑.[方法]利用美国航天局(NASA)发布的中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)L1B1KM卫星遥感数据,采用V5.2算法,推算气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD),并对其进行垂直和湿度校正,计算近地面干消光系数(Edry),引入日均温度、日均气压、日均风速等与气溶胶扩散密切相关的气象因子,建立不同季节估算PM2.5质量浓度的多元线性回归模型,用实测值对模型进行验证,并与已有文献的建模方法进行比较.[结果]上海市春夏秋冬四季AOD均值分别为0.57、0.48、0A1、0.72,季节变化明显,冬春两季较高;空间分布上市区高于郊区.将AOD进行垂直校正和湿度校正,得到Edry,按照四季分别建立了由Edry估算PM2.5质量浓度的多元线性回归模型,结果显示Edry与PM2.5浓度四季均呈正相关,日均气压、日均风速与PM2.5浓度均呈负相关,日均温度冬春季与PM2.5浓度呈正相关,夏秋季与PM2.5浓度呈负相关;按照现有文献方法,发现不引入气象因素模型的拟合精度和预测精度分别在50％左右,本研究建立的包含气象因素的模型四季的拟合精度和预测精度均较高,分别达到80.74％～90.83％和70.58％～77.79％,优于已有文献的建模方法.[结论]本研究基于卫星遥感数据构建的PM2.5质量浓度推算模型拟合精度和预测精度都较高,经比较评价优于已有文献的建模方法,可以用于上海市近地面空气PM2.5质量浓度的估算,以解决目前上海市PM2.5质量浓度监测与人群慢性健康危害研究中存在的PM2.5质量浓度历史数据缺乏和现实存在的监测站点少,分布不均等导致监测数据时空局限性的问题.
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基于表观压缩实验与有限元分析相结合的骨微观力学性能参数预测方法的研究
骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用.为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法.该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变.首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变.分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%～4.75%之间.经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数.
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低场核磁共振弛豫谱反演算法研究
从核磁共振成像分析仪上直观采集到的信号无法直接反映样品属性,必须采用反演算法获取弛豫时间及这种弛豫分量所对应回波的初始幅度之间的关系.因此,正确的反演算法结果直接影响核磁共振信号的解释和应用.本文基于不适定反问题正则化理论,优化了正则化因子的选取方法,通过Matlab7.0数值模拟,设计了一套低场核磁共振弛豫谱反演正则化算法.构造谱反演和样品实测回波串反演表明本算法能够满足核磁共振成像分析仪测试和科研的需要.
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地面核磁共振信号相位求取电阻率
椭圆极化现象是电磁场在导电介质中传播时产生的,为得到准确的相位信息,在计算激发磁场时应考虑椭圆极化.本文研究了地面核磁共振(SNMR)信号相位求取电阻率的基本方法,利用SNMR信号通过广义逆反演法得到电阻率未知情况下的含水率及层位分布,作为相位反演电阻率的先验值,通过模拟退火法实现对电阻率的反演.对SNMR的研究解决了通过相位对电阻率的求取,有利于进一步利用相位信息提高含水层和含水率反演的精度.
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电阻率反演及其应用
针对大部分沉积岩具有层理结构,从其电性上来看,它们是由各种不同电阻率的地层组成的,这样的地层其电阻率呈现出各向异性.在对电阻率断面进行观测时,要在层状介质背景剖面的基础上,利用二维电阻率扰动反演方法,将背景场环境中的电性层结构进行掌控,并对敏感矩阵进行计算,通过实验得到良好的效果.
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探测孤石高阻体的跨孔电阻率CT水槽物理模拟实验研究
采用重庆奔腾数控技术研究所的WDJD-3型多功能数字直流激电仪,在电法实验室水槽内布设了探测孤石高阻体的跨孔电阻率CT法观测系统,进行了物理模型实验。物理模拟实验采用多种观测装置（二极、三极和四极装置）,对采集到的数据进行反演成像,得到如下结论：①二极装置电阻率CT反演成像结果不能反映出高阻体的位置与大小;②三极装置CT反演成像结果能较好反映孤石高阻体的位置与大小;③四极装置电阻率CT反演成像也能反映出孤石高阻体的位置与规模,效果与三极装置基本相同。物理模拟实验结果表明：三极或四极装置的跨孔电阻率CT法可用于探测高阻体,它具有采集方式灵活、数据稳定可靠、成像结果直观清晰的优点。基于物理模拟实验的结果,采用电阻率CT法对地铁盾构隧道洞身范围内的孤石高阻体探测具有一定的指导意义。对孤石体的三维电阻率CT法物理模拟实验正在进一步研究中。
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井间地震资料测井约束层析成像
利用井间地震资料进行层析成像,由于受观测角的限制,其成像过程具有很强的不稳定性.为了提高成像过程的稳定性,本文将测井资料引入到反演过程中,利用测井资料约束井间地震反演成像过程.采用假设模型进行数值模拟和反演实验,并与无约束反演方法进行对比实验,多种反演结果对比表明,测井约束反演方法改善了层析成像过程的稳定性,提高了成像结果的精度.
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井间地震层析成像技术及其在岩溶勘察中的应用
地下岩溶的存在,会对各种建设工程带来极大的危害或隐患.井间地震层析成像(地震CT)技术能有效、精细地反演出井间岩层的不均匀分布.本文阐述了该技术的方法原理,并介绍了应用该技术的一个岩溶勘察工程实例.在该工程中,笔者用钻探取芯结果约束地震CT的反演结果.分析结果表明,地震CT有较高的精度和可信度,在工程地质勘察中能做到对地下介质的精细成像,远远优越于常规勘察方法.
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高密度电阻率法在城市活断层调查中的应用
目的在城市活断层调查中应用高密度电阻率层析成像测量方法.资料和方法利用电阻率层析成像测量方法,在北京某地的活断层、郑州老鸦陈断层、安阳南断裂等处进行了地震活断层调查,采用正、反演处理软件进行资料处理和解释.结果取得了较理想的勘探效果.结论在城市活断层调查中,电阻率层析成像测量方法是一种十分有效的勘探方法.
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偏移速度分析与速度反演方法评述?
本文阐述了各向同性介质中纵波偏移速度建模中的速度分析方法原理及其优缺点，包括常规速度分析、偏移速度分析、层析偏移速度分析以及全波形反演。其中着重阐述了深度域速度建模中的速度分析方法原理及其在实用中的优缺点。后对深度域偏移速度分析方法进行了展望。
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反演模型分辨率的估算方法?
反演问题的时空间分辨率或称时空分辨长度是评估模型精细程度的重要参数，决定了该模型应用的范围和价值，但是分辨长度估算却是比反演更复杂和麻烦的数学问题。除了层析成像中广泛利用理论模型恢复试验定性提取空间分辨长度外，通过求解分辨率矩阵可定量获得分辨长度。通过矩阵操作给出的分辨率矩阵包括三类：直接分辨率矩阵、正则化分辨率矩阵和混合分辨率矩阵。这三类矩阵包含了反演本身不同侧面的信息，因此在一个反演应用中，同时提供这三类分辨率矩阵可更全面地评估反演模型分辨率分布。近An（2012）提出了从大量随机理论模型及其解中统计出分辨率矩阵的方法。这种分辨率矩阵是从模拟真实反演实验的输入和输出模型中通过反演得到的，因此这种分辨率矩阵更能反映整个反演所涉及到的更多因素和过程；同时由于这种分辨率矩阵计算过程无需进行矩阵操作且不依赖于具体正演和反演方法，因此可以被应用于更普遍的反演问题。实际应用证明统计分辨率分析方法适用于对二维和三维层析成像反演模型进行分辨率分析。
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地震层析成像方法综述
本文从地震层析成像的模型参数化、正演、反演、解评估四个方面回顾了地震层析成像方法近期发展历程以及各时段地震层析成像方法的优、缺点.
