基于SPCTR算法半对数坐标

范文一：基于SPCTR算法半对数坐标系测井曲线矢量化方法研究

2012 29 11 11 计算机仿真第卷第期年月 1006 ) 9348( 2012) 11 ) 0312 ) 04: 文章编号

SPH基于的泥石流可视化仿真研究

1,2 2 2 2,,,方浩孙世波陈娣王曦阳

( 1, ,430072; 2, ,430074) 武汉大学计算机学院湖北武汉中国地质大学艺术与传媒学院湖北武汉

: ,。,摘要泥石流是常见的危害性较大的地质灾害发生时相关影像往往缺失为了分析再现流体现象提出进行可视化再现灾

,。SPH ,害过程具有较强的现实意义对泥石流的形态与动力学规律进行分析使用改进的基于的粒子系统方法设计出泥石

,SPH ,流可视化仿真的方案可将泥石流中的流体与刚体都简化为方法中的微团粒子通过对微团粒子间在光滑半径内的相

,,SPH 互作用来得到流体与刚体的位置最终得到了较好的泥石流可视化仿真结果从而证明了改进算法对可视化仿真泥石

。流是有效的

: ; ) ; ; 关键词泥石流纳维斯托克斯方程光滑粒子流体动力学粒子

: TP391, 9: B中图分类号文献标识码

Reseach on Visual Simulation of Debis Flow Based on PSHrr 1,2 2 2 2FANG Hao,SUN Shi )b o,CHEN Di,WANG Xi )y ang

( 1, ComputerS chool Wuhan University,Wuhan Hubei 430072,China;

2, College of Art and Communication China University of Geosciences,Wuhan Hubei 430074,China)

ABSTRACT: Debris flow is a commonge ological disaster which would be quite hazardous, It is difficult to obtain the related images of debris flow during the process of occurring,hence the visual simulation of thep rocess has strong practical significance, With careful analysis of the shapes andydn amics rules of debris flow,this paper designed a visual simulation method fori t,using the improved SPH, The core idea of this paper is to simplify all fluid and rigid components doefb ris flow as them icelles of SPH,then throughc alculating the interaction of micelles in the smoothing radius,the position of thefl uid and rigid componenits determined, At last better result of thes imulation of debris flow was obtained,and it proves to beff eective using this proved method of SPHs imtou late debris flow,K EYWORDS: Debris flow; Navier )s tokes equation; Smoothp article hydrodynamics( SPH) ; Particles

,1,Nguyen法 ,液面仿真的 MAC ( Marker and eClls) 法和 Level 1 引言 ,2,set 。法

。,对于流固耦合问题拉格朗日法较欧拉法具有竞争力 ,对于泥石流地质灾害而言由于其不可预知性和重大危

SPH 方法因其遵守内在尤其是根据拉格朗日法发展出来的 ,,害性一般会缺失发生时的纪录影像而在很多领域又往往

,,质量守恒定律在无界域仿真具有便于实施的灵活性而且 ,,需要这些影像因此对泥石流进行可视化仿真具有较大的

,。SPH 计算简单更加高效现在方法已经被成功用于多种流。现实意义

。体的仿真计算机图形学中在视觉上真实再现复杂流体现象是比

。,较困难的早期受硬件限制流体仿真主要是采用参数建模

2泥石流视效分析 ,,的方式通过直接构造代表流体表面的参数曲面但此方法 2, 1 泥石流定义及形态分析。,只能用于简单水波仿真为了得到更真实的仿真效果研究

、、泥石流是由于暴雨冰川积雪融化水等受重力作用在,者转向基于物理的方法这种方法由描述流体物理运动规律

、沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂石块和巨砾等刚体 Navier )S tokes ,: 的方程支配主要分为两类基于网格的欧拉

,1。物质的特殊洪流如图。,法和基于粒子的拉格朗日法两者各有特点针对不同流

,, 对于泥石流来说视效仿真首先要考虑其建模特性分,,体的仿真研究者选择不同的仿真方法如火焰仿真中的

。,,析其物质组成根据其形成特性泥石流不是简单的流体 ,、是由多相不同介质混合而成这其中有水粘土质细颗粒物 2012 ) 08 ) 25: 收稿日期 , 质以及石块和大颗粒砂砾等而水与粘土质细颗粒物质呈基

1,) P 其中* 代表流体质点受到的 ρ 2 v μ *,是质点受到的切应力μ 为流体粘性系 ρ

。体质点所受到的外力场的质量

N ) S 由方程推导出了流体计算的欧 ,6,法。欧拉法研究各时刻质点在流场中的变

察在流动空间中的每一个空间点上运动要

把足够多的空间点综合起来而得出的整 ,7, 况。而拉格朗日法是以研究单个流体质点 ,,础综合所有质点的运动构成整个流体的运 1 图泥石流

在拉格朗日法基础上发展出了光滑 ,8,。本均匀混合状态本文中泥石流被认为是泥浆和大小石块 ( SPH) 方法。SPH 方法简化了拉格朗日法

,,组成的两相流体属于液固两相流体其中液态相为细颗粒 ,求解过程其核心思想就是将流体视为一 ,3,,。浆体固态相位与浆体分离的粗颗粒注意由于泥沙和石 ,合每一个粒子使用径向内核函数把流体 ,,,块的含量泥石流比之洪水要粘稠得多表面有凹凸感这是。r 粒子在位置的标量值通过使用下面的

。在可视化仿真中必须表现的特点。换

2, 2 泥石流运动分析A i，，， W A= mr )r ,r s j? j jρ ,泥石流的流动是在重力作用下物质由高处向低处的一 j

mj ,,W这里的是粒子的质量ρ是密度 ,,,。种运动形式具有流速快流量大物质容量大等特点其运 j j

,,h 。核光滑核是一种功能函数为光滑长度 ,,、动过程十分复杂不仅具有流体的各种特性譬如流动性密

粒子的物理量及其空间导数是通过搜、、,度压强黏稠度等而且还包含刚体之间的碰撞以及刚体对

。其相互作用的粒子的物理量进行插值得到、。流体的作用与场景中刚体碰撞后的堆积现象等

( 2) 如用式的方程式计算 ρ 可以得到 ,,与一般挟沙水流不同泥石流不仅连续流动也可能以

ρ,。一阵一阵的方式出现阵发性流动阵与阵之间有断流现象i ，，，m= W ρ r r )r , s j ? j jρ j,同时泥石流运动中刚体部分粗颗粒可能发生分选现象且往

，， ,,= mW往集中在表层其中较大石块多集中于每一阵头部加之头 r )r ,h j ? j j ,。,部速度高因而泥石流具有很大的破坏性另外泥石流在 ,很多流体计算方法都要用到导数而在 ,4,,运动中还有爬高现象泥石流刚体部分包裹物被流体物质 ,,个重要属性导数只用在光滑核上其他变

,裹挟着做翻滚运动观察后可以发现泥石流最前端的浪翻滚。大简化了求解方程

,2 。,比较明显如图所示这是因为泥石流固体含量较多由 , 对于拉普拉斯算子也有这样的特性,,于重力作用泥石流中的泥沙等固体往下沉降导致下层泥 A i 22 ，，， W A= m * * r )r s j? j,,; 石流较粘稠与地面的摩擦力较大流动较慢而上层泥石流 ρ j,,, 粘度较小流动比较快先于底层到达底层尚未流至的地面A i2， = mW* r )r , j ? j j 。ρ 所以造成向前翻涌的效果 j

,SPH 从以上这些公式可以看出方法可

,的连续量用离散量来表示正符合将流体力

。散化来应用到粒子系统的要求

SPH 3, 2大数据量流固耦合的简化方法 3, 2, 1 大数据量流固耦合问题分析 2 图泥石流前端浪翻滚示意图对泥石流运动过程的可视化仿真而言

: 的耦合流体部分的运动和刚体部分的运动 3 泥石流视效设计与实现 ,与刚体的双向作用一方面是刚体与流体通 3, 1 SPH 的基本理论,用力影响彼此运动另一方面也要考虑刚流体动力学中用来描述不可压缩流体运动的方程是 ,5,。用Navier )S tokes ,方程此方程描述了常温下不可压缩流体

泥石流可视化仿真从本质上说就是对。:的动量守恒与能量守恒方程可表示为 ,9, 2 。固耦合问题如何进行视觉重现对这种大 dv 1v Fμ * = ) P +( 1) + * dtρ ρ ρ 进行完全基于物理的计算是一个极其复杂

,,难得到准确的结果同时也使计算量非常巨大因此就必须

。找到一条能够快速确定大量刚体位置的解决道路本文采取

SPH , 非完全基于物理的方法来实现大数据量流固耦合仿真

,对于流固耦合中的大数据量实际刚体将其在宏观上抽象化

,,为刚体粒子通过刚体粒子与流体粒子之间的耦合作用来

,,3 快速计算出刚体粒子的运动即实际刚体的平动如图所 ,,。示其中深色粒子代表刚体浅色粒子代表流体 5 图刚体粒子和流体粒子的核半径

。与粘滞力和表面张力以及碰撞力

: 主要公式如下 pressureviscocitycollisionf= f+ f+ f FFFF FF FF

pressure = ) pf* FFiN ，， p+ p i j ，，= mW *x)x ,h Fj?i j F 2ρ j = 1i viscocity2 ( 6) 3 图粒子在空间网格中的分布 = fuμ * FFF i

N，， u)u j i 2 ，， = ) mW3, 2, 2 *μ流体粒子作用力计算 x)x ,h F Fj? i j F 2ρ j = 1i,泥石流即使是流体部分也并非是完全的水而是水与微，， Nv v collision) 0 t f= m,,SPH 细颗粒组成的浆体混合体其表面有凹凸感因此在在 FjFF? t j = 1。方法中考虑流体粒子之间的碰撞力引入碰撞力选项同时由 ,m ,h ,其中为流体粒子的质量为流体粒子的核半径ρ 为流 FF,于前述泥石流具有翻滚特性在流体粒子所受外力中加入一 p ,。,体粒子密度为压强μ 表示流体粒子粘度系数 F,4 。, 个漩涡力如图所示这个漩涡力使流体粒子做圆环运动,对于碰撞力的计算本文认为流体粒子的碰撞为理想质仿真分层流体之间速度的不同而造成的特殊的视觉表现情 ,,点弹性碰撞不考虑能量损失遵守动量守恒定律可得到目 ,。况得到类似翻滚效果。标流体粒子所受碰撞力

,其次计算刚体粒子对流体粒子的作用力在刚体粒子的

h,核半径之内刚体粒子对流体粒子的作用力主要为压力 R

。与粘滞力以及碰撞力

: 主要公式如下 pressureviscocitycollisionf= f+ f+ f FRFR FR FR

pressure f= ) p * iFR N ， 4 ，图漩涡力 p+ p i j ，，= mW *x)x ,h Rj? i j R 2ρ j = 1i viscocity2,流体粒子受到的作用力可分为流体粒子对流体粒子的 f= uμ* FRFR i( 7) 。作用力和刚体粒子对流体粒子的作用力考虑到实际刚体对 1 ，， ×= )+ μμF R,流体的作用范围远超过流体对流体的作用范围在计算流体 2

Nh, ，，粒子对流体粒子的作用力时我们使用流体粒子的核半径 uuF j ) i 2m，， W * x)x ,hRj ? i j Rρ 计算刚体粒子对流体粒子的作用力时我们使用刚体粒子的核 j = 1iM ，，h,5。半径如图 v v R coisiont ) 0 ll f= m FRRj? t j = 1,h。白色粒子为流体粒子核半径为黑色粒子为刚体粒 F m,h,为刚体粒子的质量为刚体粒子的核半径ρ 为刚 R R ,h。子核半径为 R

,p ,体粒子密度为压强μ表示流体粒子与刚体粒子相互间 FR , 核半径大小与一个粒子所代表的对象体积相关光滑核

,。粘度系数而碰撞力计算的方法采用前述方法 :半径定义为

,: 最终流体粒子受到的合力为 h = k × r( 5) vscoctycosoniilliik ,r 。f= + f+ f+其中为常数为粒子半径 F FF FF pessuevscoctyrrii + f+f ,首先计算流体粒子对流体粒子的作用力在流体粒子的 FRFR cosongavtyvotexlliirir 核半径 h之内,流体粒子对流体粒子的作用力主要为压力f+ f+ f( 8) F FRF F

,通过计算此合力可得出流体粒子在一个时间步长内的

,。加速度进而得出流体粒子位置数据

3, 2, 3刚体粒子作用力计算

,刚体粒子受到的作用力可分为流体粒子对刚体粒子的

。作用力和刚体粒子对刚体粒子的作用力在计算这两种力时

h。均使用刚体粒子的核半径 R

,首先计算流体粒子对刚体粒子的作用力在刚体粒子的

h,核半径之内流体粒子对刚体粒子的作用力主要为压力 R

,。与粘滞力和表面张力不考虑碰撞力

: 主要公式如下 pressureviscocityf= f+ f FRi i 6 图泥石流可视化仿真实现框 N ，， p p i + j pressure ，，× W f= m *x)x ,h FRFj ?i j R 2ρ j = 1i,发生位置和速度的变化由此得到大数据量 viscocity2 ( 9) = fuμ * RRFR i。计算结果 N，， uu 1 , 在此结果基础上通过将实际刚体替换 j ) i ，，= ) m× + μμ ?FjF R 2 ρ j = 1i。方法来最终完成泥石流可视化仿真这些 2 ，，W *,,x)x ,h 不相同除了平动外还具有转动这也是泥 i j R

。m,h,的需考虑之处本文采用让每个刚体粒子为流体粒子的质量为刚体粒子的核半径ρ 为流 F R

,,p ,不同刚体模型中进行随机的替代选择然后体粒子密度为压强μ表示流体粒子与刚体粒子相互间 FR

,。半径最后每个随机选择到的实际刚体要根粘度系数

,。其次计算刚体粒子对刚体粒子的作用力在刚体粒子的小改变自身的大小而确定位置平动后实

,h,用随机方式从而得到最终可视化仿真结果核半径之内刚体粒子对刚体粒子的作用力主要为压力 R

。7 。与粘滞力以及碰撞力所示

: 主要公式如下 pressureviscocitycollisionf= f+ f+ f RRRR RR RR N，， p p i + j pressure ，， × W f= m* x)x ,h RRRj? i j R2ρ j = 1i( 10) 2 viscocity uf= μ * RRiR N ，， u u j ) i 2，，W = ) m* μx)x ,h R Rj?i j R ρ j = 1i

,m,h,其中为刚体粒子的质量为刚体粒子的核半径ρ R R

,p ,,为刚体粒子密度为压强μ表示流体粒子粘度系数而碰 R

。撞力计算的方法采用前述方法

,: 最终刚体粒子受到的合力为 pressureviscocitypressuref= f+ f+ f+ R RF RF RR ( 11) viscocitycollisiongavity f + f+ f RRRR R ,通过此合力可计算出刚体粒子在一个时间步长内的加 7 图泥石流的可视化仿真结果 ,。速度进而得出刚体粒子位置数据

3, 3 泥石流可视化仿真的实现4 总结与展望

,SPH 通过对泥石流形态与运动规律的分析使用基于的 ,泥石流由于其组成成分的复杂运动的

,粒子系统来得到泥石流可视化仿真结果整个实现框架如图 SPH 。的方法很难仿真出其真实感本文使 6。,法将泥石流简化为流体粒子与代理实际刚

、,本文中流体粒子除了受到粘滞力压力与重力外考虑 ,引入了碰撞力和漩涡力从而得到流体运动

,到泥石流的形态及运动特点还受到碰撞力与漩涡力的作 ,动最后随机化实际刚体的转动得到最终的

。,、用对于刚体粒子而言受到粘滞力与压力重力和刚体粒 ,SPH 结果表明使用本文基于的粒子系统可

。ff子之间的碰撞力两种粒子分别在合力和作用下不断 F R 。流的视觉效果仿真

:。参考文献用性

, ,J,, ,,1, 魏国前陈定方起重机模拟训练器的视景关键技术起

重运输机械,2006,( 1) : 5 ) 7,

吴迪,等, 面向吊装方案演示的履带起重机仿真系统设计,J,,2, ,

系统仿真学报,2008,20( 5) : 1187 ) 119 1, ,, ,J,, 林远山等面向大型吊装的三维仿真系统中国机械工 ,3,

,2010,8 ( 2) ,程学报

,,, 梁承姬王重华梁岗港口集装箱起重机虚拟操作训练系统 ,4,

—J,, ,2005,( 12 ) :,的小车吊重运动模型研究起重运输机械

54 ) 56,

,,, 陈聪范秀敏马登哲基于虚拟现实的交互式自行车模拟器 ,5,

,J,, 2004,31( 5) ,,研究机械

, ,M,, : ,,,6, 胡宗武阎以诵起重机动力学北京机械工业出版社

1986, ,, ,J,, 7, 龙玉国赵红武门式起重机虚拟仿真培训系统研究计 , 8 图视景仿真全景 ,2003,( 5) : 120 ) 122,算机仿真

7 结论 ,,作者简介、/ 、本文综合采用虚拟现实技术运动学动力学仿真信号 ( 1987 )) ,( ) ,,男汉族黑龙江人硕士研张鑫,采集与处理技术等技术开发了一套交互式履带起重机模拟 ,;究生主要研究领域为机构动态仿真 ,,器系统面向工程机械领域提供了一种新的重型工程机械 ( 1972 )) ,( ) ,,徐子力男汉族四川人硕士研究生

,操作培训方法对其它工程机械模拟器的开发也具有着重要 ,;导师主要研究领域为机器人技术

。的参考价值 ( 1982 )) ,( ) ,,罗兴剑男汉族辽宁人上海三一重 ;机有限公司工程师

( 1987 )) ,( ) ,,,赵娟女汉族河南人硕士研究生主要研究领域为

。机器人技术

( 315 ) 上接第页

,7, Nick Foster, Ronald Fedkiw, Practical Animations of Liquids,C,, ,由于在泥石流运动过程中流体中的刚体物体和流体之间的

In Computer Graphics Proceedings,Annual Conferen eCSeries,。相互作用是十分复杂的下一步可以深入考虑更加准确的 E,Fi ume,Ed, ,ACM SGGRAPH,New York: ACM Press,2001: I,仿真泥石流中实际刚体与流体的相互作用运动尤其是其转 23 ,。动情况从而得到更加科学和精确的可视化仿真效果 ) 30, 8, ,Douglas P, Enright,Steve Marschner,Ronald Fedkiw, Animation :参考文献 and Rendering of Complex Water Surface,sJ,, ACM Transactions

,1, Liu Youquan,Liu Xuehui,Zhu Hongbin,Enhua Wu, Physically on Graphics,2002,21( 3) : 736 ) 744, 9, ,Based Fluid Simulation in ComputerA nimation,R,, Laboratoryo f Toga Goktekin,W Adam, Bargtei,James F O,Brien, A Method ll

ComputerS cience,Institute of Software,2005: 2 ) 9, for Animating Viscoelastic Fluids ,J,, ACM Transactions on S Thon,D Ghazanfarpour, Ocean wavess ynthesis and animation u- ,2, Graphics,2004,23( 3) : 463 ) 468,

sing real world information,J,, Computers ,G raphics,2002,26 ,,作者简介 ( 1) : 99 ) 108, ( 1975 )) ,( ) ,,,方浩男汉族河南许昌人副教授 ,, ,J,, ,,3, 钱宁王兆宁泥石流运动机理的初步探讨地理学报 ,;博士研究生主要研究领域为数字媒体 1984,39( 1) : 35 ) 42,( 1988 )) ,( ) ,,孙世波男汉族河北石家庄人硕士 ,, ,J,, ,4, 张军康志成泥石流的结构两相流模型地理学报 ,,;研究生主要研究领域为数字媒体 1998,53( 1) : 77 ) 84, ( 1988 )) ,( ) ,,陈娣女汉族河南驻马店人硕 William T Reeves, Particle Systems) A Technique for Modeling a ,5, ,;士研究生主要研究领域为数字媒体 Class of FuzzyO bjects,J,, ComputerG raphics,1983( SIGGRAPH

83) ,17( 3) : 359 ) 376, ( 1991 )) ,( ) ,,,王曦阳女汉族湖北石首人硕士研究生主要研究领

, ,D,, ,。曹跃基于物理的真实感流体模拟研究电子科技大学域为数字媒体 ,6,

2008,

范文二：基于SPCTR算法半对数坐标系测井曲线矢量化方法研究

() 2009 年 6 月第 6 卷第 2 期 : 理工长江大学学报自然科学版 ?239 ? 2009 , Vol16 No12 : Sci & Eng Journal of Yangtze University ( Nat Sci Edit) J un1

基于 SPCTR 算法半对数坐标系测井

曲线矢量化方法研究

()曹茂俊 , 尚福华大庆石油学院计算机与信息技术学院 , 黑龙江大庆 163318

[ 摘要 ] 以 SPCTR 算法作为基础进行测井曲线识别工作 , 结合参考各种综合解释成果图的特点 , 经过严谨的分析

和大量的实验 , 实现了一种半对数坐标系下的测井曲线矢量化的方法。

[ 关键词 ] 半对数坐标系 ; 测井曲线 ; 矢量化

() [ 中图分类号 ] TP751 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1673 1409 200902 N239 02

图像矢量化技术是近年来发展起来的具有重要应用前景的图像处理新技术 , 能够自动扫描图纸并将 [ 1 ] 其转变成规范化的格式, 因此具有很高的研究价值和广阔的应用前景。测井综合解释成果图具有线型多、线间位置关系复杂、多比例、人为误差等特点 , 采用传统的测井曲线识别技术很难达到准确和高效 [ 2 ] [ 3 ,4 ] 数字化目的。以 SPCTR 算法作为基础来进行测井曲线识别工作 , 该种方法能够较好的满足各种要求 , 但遗憾的是 , 该种方法对应的网格提取、曲线跟踪都只是针对直角坐标系网格进行提取的 , 而对 [ 5 ] 于各油田普遍存在的、数量众多的半对数坐标系网格却并未涉猎 , 留下了比较大的空缺。

为此 , 笔者以 SPCTR 算法为基础 , 对其进行研究 , 实现了一种半对数坐标系下的曲线数据矢量化的方法。

1 半对数坐标系

从图 1 中可以清楚地看到 , 这些图的共同特点是它们的坐标系不是经常见到

的直角坐标系 , 而是横向坐标为对数标

准 , 纵向坐标为直角标准 , 称之为半对数坐标系。半对数坐标系曲线矢量化问题的研

究是建立在 SPCTR 方法的网格提取技术

图 1 半对数坐标系图之上的。

网格提取的标准是按照比例为 1 ?200 的测井综合解释成果图来进行绘制的 , 软件输出部分对应曲线的坐标输出区间也是与之相呼应的。

输出区间的计算如下 :

设 a 为坐标区间左端点 , b 为坐标区间右端点 , g 为网格提取纵向列数 , 则实际坐标输出区间的端点 :

3 3 ( ) 左端点 a= a 右端点 b= a + 2 b - a/ g 输3 3 ( ) 出区间[ a, b] = [ a , a + 2 b - a/ g] 通过观察和对

) 比 , 可以发现半对数坐标系以下特点 : 1在纵向上

刻度是均匀变化的。

) 2在横向刻度的变化上 , 既不均匀又在一定程度上均匀。不均匀是指其刻度变化并非通常直角坐标

[ 收稿日期] 2009 03 12

() ( ) () [ 基金项目] 中国博士后科学基金 20080440923; 黑龙江省自然科学基金 F2007211; 黑龙江省教育厅资助科研课题 11521005。

() [ 作者简介] 曹茂俊 1979 , 男 , 2001 年大学毕业 , 硕士 , 讲师 , 现主要从事智能优化方面的教学与研究工作。

() 自然科学版2009 年 6 月长江大学学报 ?240 ?

系那样直观 , 将半对数坐标放在直角坐标系来直接进行提取肯定是不均匀的。均匀是指虽然从局部上来看是不均匀的 , 但当把它作为整体来看 , 非常明确地划分为有规律的几块 , 这几块是均匀的。 2 半对数坐标系下测井曲线矢量化的实现

( ) ( ) 首先确定半对数坐标系在软件中提取的网格数 G, 然后指定输出区间 Q。由于图纸是半对数

( ) 坐标 , 软件输出的是直角坐标 , 假设现在得到了该直角坐标系下的 “幂”值 r, 便可通过下面的坐标

( ) 转换得到对应的半对数坐标系下的直角坐标值 x:

rr l g10 r ln x r 10 = x ] rln10 = ln x ] r = ln x ] = ln x ] e x = exp = e= x ] lge (() )lge lge lg exp 1

( ) ( ) 再接下来的问题就是得到该 “幂”值 r。利用软件输出得到的值 V , 将其转化为它在对应对

(( ) ( ) (( ) 数坐标下的坐标值除以 Q乘以幂级跨度 , 再进行一下横轴平移跨度 P平移跨度 P是指半对数坐标系坐标起始点取幂指数为零的情况下对数值。如一个半对数坐标系坐标起始点如果是 01 2,

) 200 , 那么它的幂指数为零的情况下对数值为 lg2 = 01 3010即可。

综上 , 将半对数坐标系曲线数字化公式整理如下 :

M + N + P X = exp Q ()lg exp 1

式中 , X 表示最后求得的半对数坐标系下对应的直角坐标值 ; V 表示软件输出得到的值 ; Q 表示输出区

(( ) 间 ; P 表示平移跨度 ; M 表示幂级跨度幂级跨度 M是指半对数坐标系坐标区间幂级数跨越的数量级。如一个半对数坐标系坐标区间如果是 01 1,100 , 那么它的幂指数跨度就是从 “ - 1”跨到 “ + 2”,

( ) ) 因此它的幂级跨度就是 + 2 - - 1= 3; N 表示半对数坐标系下坐标起点的幂指数。 3 应用

图 2 是大庆油田测井公司汇 12s4 测井综合解释成果图半对数坐标系矢量化前后对比图 , 其中图 2 () ( ) a是矢量化前的部分截图 , 图 2 b是矢量化后对应的部分截图。由图 2 可以清楚地看到 , 在这一

() 段截图井深 1390,1400m, 1394m 井深处的曲线变化较为明显 , 而且 3 条曲线对应的幅值也是相等的。由此 , 笔者的方法所提取的数据是准确的。

图 2 半对数坐标系矢量化前后对比图

[ 参考文献 ]

[ 1 ] 吴锡令 1 生产测井原理 [ M ] 1 北京 : 石油工业出版社 , 1997123,251

[ 2 ] 王梅 1 基于 Agent 的测井曲线预处理研究 [ D] 1 大庆 : 大庆石油学院 , 20021

[ 3 ] 纪研瑶 1 前磁曲线的矢量化方法研究 [ D] 1 大庆 : 大庆石油学院 , 20071

[ 4 ] 杨丽萍 1 测井解释成果图数字化与再利用模式研究与实现 [ D] 1 大庆 : 大庆石油学院 , 20031

() [ 5 ] 李忠新 , 茅耀斌 , 王执铨 1 基于对数极坐标映射的图像拼接方法 [J ] 1 中国图象图形学报 , 2005 , 1: 59,631

[ 编辑 ] 洪云飞

interface in t urn f rom bottom to top1 The business logic layer design is presented in t his paper ,

( ) ( ) ( which includes IBO business object interface, BO business objectand BOFactory business ob2

) ject factoryt hree modules1 Practical application shows t hat t he interface2o riented design , t he rea2

sonable design patterns and t he reflection technology enable it to have good module independence and maintainabilit y1

Key words : reservoir parameter ; business logic layer ; interface ; object ; design pattern

232 Design and Implementation for Simulating Plant Gro wth Based on DLA Model

( )WU Ting2ting Yangz hou Polytechnic College , Yangz hou 225000

Abstract : This paper describes t he emergence of f ractal t heory and Diff usion Limited Aggregation () DLAmodel in f ractal algorithm , t he met hod for realizing t he simulation of plant s growt h is pro2

vided based on DL A model1 Based on t his , a system for simulating plant s growt h is designed on t he platform of Visual Basic , and t he simulation result s are discussed1

Key words : Diff usion Limited Aggregation ; Fractal ; Plant s growt h ; Visual Basic

237 A Cellular Automata Based on Improved Genetic Algorithm

( )LI Kai , TIAN Shuang2liang N ort hwest University f or N ationalities , L anz hou 730030

( )GENG Li2jun S hanxi University of Finance and Economics Taiy uan 030012

( )ZHANG Xi Zibo Institute of Tachnology , Zibo 255000

Abstract : In view of t he existence of genetic algorithm search efficiency in t he reconciliation problem of low accuracy , it is combined wit h cellular automaton model , an improved genetic algorit hm2hy2

brid algorit hm competitio n1 Fit ness f unction in t he application of cellular automaton model is used to compete with copy for determining t he hybridized crossover midnight to improve t he genetic algo2

rit hm1 Simulation result s show t hat t he hybrid algorit hm competition in t he search speed and t he probability is higher t han t hat of a simple genetic algorit hm1

Key words : competitive hybrid algorit hm ; cellular automata ; genetic algorit hm ; fit ness ; cross2op2

erator

239 Research of Log Vectorization Based on SPCTR Algorithm and Semilog Coordinate System

( )CAO Mao2jun , SHANG Fu2hua Daqing Pet roleum Instit ute , Daqing163318

Abstract : The log identification is carried out wit h SPCTR algorit hm1 Wit h t he reference of t he

characteristics of various log interpretation achievement grap h and precise analysis and large amount of experiment s , a method of log vectorization based on semilog coordinate is realized1 The experi2

ment s show t hat t he met hod is very p ractical and accurate and it is feasible of SPCTR algorit hm in semilog coordinate system1

Key words : semilog coordinate system ; log ; vectorization

244 Research on Variety Methods of Multi2object Recognition

( )NING Shan , MENG Qing2qiang Heilongjiang Institute of Science and Technology , Harbin 150027

Abstract : This paper uses a variety of image processing met hods1 It can more quickly and accurately

identify t he object1 This paper uses t he t hreshold segmentation , mathematical morp hology to split object image1 And , region expansion of f uzzy set t heory is used to get more complete object area1

Seven extended moment invariant s were calculated1 Neural networks are used to achieve a quick im2

age for parallel and accurate identification , and conducive to a large number of samples stored image1

Pioneer32D X robot experimental platform is used to test t he met hod in t he indoor environment on a number of target s for a rapid and accurate identificatio n1

Key words : multi2o bject recognition ; f uzzy set t heory ; extended moment invariant s ; neural networks

273 Application Research of Embedded Technology and Distributed Computation

( )LIU Chun2yu J ingchu University of Technology , J ingmen 448000

Abstract : Wit h t he develop ment and application of amalgamation of TelecomNet , Broad2casting Net2

???

范文三：半对数模型

经济学院国际经济与贸易2班赵筱光 290508214

1987~2006年中国人口增长率

1987~2006年中国人口（万）

注：1987=1；2006=20

Y 0---Y 的初始值；Y t ---第t 期的Y 值; r---Y的复合增长率一．理论模型：LnY t =B1+B2t+Ut

二·模型估计：Ln(Uspop) =11.5523+0.0136t

t=(632.3251)(8.9190) p=(0.0000)(0.0000)

r 2=0.815447 f=79.54503

三．检验：各种统计量都符合标准，模型很好地拟合了样本数据。

四．分析：斜率0.0136表示，平均而言，logY （中国人口）的年增

长率为0.0136, 即Y 以每年1.36%的速度增长。中国的人口众多，人均资源少，对经济增长和环境保护造成严重影响。随着计划生育的发展中国的自然增长率在不断下降，再不改变计划生育的前提下，预计2024年将达到负增长。但随着人口增长的减少，老龄化的问题越来越严重，社会福利保障的压力加大造成“未富先老”的现象。

范文四：半对数计算

半对数计算

一、

何谓股价三分线

?我们常计算回档(反弹)1/3、0.382、1/2、0.618，其实1/3与0.382属同层级，意谓强势整理(弱势反弹)，乃最有机会创高(破底)之表征。1/2中线则是最普遍运用的支撑或压力之观测点，因为这里是回档或反弹的成本均衡处，稳定的涨势或跌是常藉1/2中线之转折继续维系其多空步伐。至于0.618乃回檔的『最后防线』及反弹的『乾坤挪移』所在，前者跌破，防回档转回跌，后者突破可促反弹转回升，这一关的重要性关乎原始趋势之转变与否。

?问题来了～没人规定股价的高低点要落在三分线位置，若视之为『随机』落在任何位置皆可能，重要的是据美国分析界学者之长期统计，落在三分线附近之机率远大于其它位置，足见其存在的惯性意义。

二、

为什么要用半对数计算

?很多人早就会自行计算所谓的回档(反弹)1/3、1/2及黄金切割率，久而久之却懒得算了;原因是算不出『准头』～何以艾略特主张要用『半对数』? 例:10?

100的中心点在哪

? 小学生也知道 (10 + 100 ) / 2 = 55，但是，股价的运算~ ?10 X 100 = 31.6。半对数乃一门运用数学，并适用于股市这门投资学。

?原理:拿一百万元买一档10元的股票，涨到31.6元增值为316万;又，拿一百万元买足一档31.6元的股票，涨到100元同样增值为316万。可见31.6才是10??100的涨跌『成本中心』位置;若说线图为人性之轨迹，那么『惯性』透过半对数计算才得知最敏感的表征处。

进而推演出公式:10?

100回檔1/3~ 100.333 X 1000.666= 46.2;100 ?

10反弹

1/3~ 1000.333 X 100.666= 21.5。所以说，一定要用工程用计算器才算得出来。

三、如何『取样』来加强计算的可信度

?半对数计算必须先有『背景取样』，因为我们是藉由前一上涨波来测量回档支撑，由前一下跌波来测量反弹压力;但所谓的『前一波』可长可短，且走势不见得如想象中单纯，是故，取样的准则应力求:

一、较佳的线性轨道(走势太曲折则不佳);

二、较符合波浪循环之原则。

有时会遇到较复杂或模棱两可的股价背景时，则不排除采用不同版本之交叉计算，甚至舍弃某一模糊阶段寻求其它途径来判断。

也就是说，越符合前两项取样原则，计算半对数的参考价值将愈高。譬如

10元(低点)涨到

100元(高点)之回檔 0.382为100.382X 1000.618 = 41.5;回檔 0.618为100.618 X

1000.382 = 24.1。

先写出取景的起落点，然后以欲测幅作为起点之次方，再以(1-测幅)当落点之次方。譬如

反过来计算

100元跌到10元之后的反弹0.382为

1000.382X 100.618 = 24.1;反弹0.618为

1000.618 X 100.382 = 41.5。

四、如何运用半对数衍生来测距

?半对数计算不只是在测知回档或反弹之关卡，当在做原趋势之顺向测距时，也要运用半对数，比方说一档股票从15元涨到25元时出现『中继缺口』，理论告诉你它只涨到半途，那么一般人就会一前半段涨幅10元，自25+ 10 = 35 当作目标;而以半对数之原理，25既然是起点与未来目标( K)之中心点，则?15

x K = 25，K = 252 / 15 =41.7，这才是真正的理论目标价。

?最单纯的W底及M头测幅满足点，乃依颈在线下等幅之原则，假设W底最低之一脚为30，颈线为50，非指目标为70，同上原理;K=502 / 30 = 83.5。另假设一种情形，一档股票自6元涨到18元又回檔至14元，倘预期接下来的涨升波与前波等长，指的目标并非 (18 – 6 ) + 14 = 26，应是( 12 x 14 / 6 ) + 14 = 42，此即半对数测距。是故，倘计算前波段的1.618倍，指的目标也不是12x 1.618 + 14 = 33.4，应该是多少呢

五、为什么一定要采用半对数比例图

?假设股价自6 ?

18为初升段，回档至14元欲展开主升段，且预期涨幅为初升

段的1.618倍，按半对数求目标价

K。首先倒过来看，初升段为主升段的0.618

倍 ( 0.618与1.618互为倒数

)，已知初升段全长12元，换算主升段之等幅度:12x 14 / 6 = 28;14 + 28 = 42，这是主升段的0.618位置，也就是14?

K的回檔0.382所在，代入公式:140.382x K0.618 = 42，K = 83，半对数的1.618倍比想象来得大多了吧。

?如上;数学计算未免太复杂，其实最简单的是打印一张半对数比例图，先以尺量出初升段垂直距离之刻度，照其公分数乘上1.618，在自主升段起点14元向上画垂直线，目标就指向83元，须知6 ?

18与14?

42在图上垂直测量原是

等距的，是故，W底与M头只需拿尺测量颈在线下等距即知理论满足点，又三角收敛之突破采『平行斜测法』，为有用尺来画最简便。一般人印的不是半对数比例图，居然还连结各高、低点画趋势线及切线，甚至做甘氏角之研究，根本是徒劳无功，波浪之演化也必须在半对数比例图上才得窥全貌。

六、何谓『三合一落点』?

?半对数不是独立存在的东西，它要搭配波浪、图形及K线，才能显现出其意义，是故，在我们计算出三分线的同时，也在探询有无其它技术面之『重迭』，譬如回档的哪一道关卡，恰是头部型态的满足点，那可比双重引力将股价往下吸，俟下跌接近时，则构成双重的支撑力，这也包括缺口、K线多空版图、均线、趋势线及波浪的阶段性落点等等。

?又远近不同背景之取样也可能形成重迭关卡，譬如中波段的反弹0.618恰是长波段的反弹1 / 3位置，同样具有双重引力及反压效果。一如上述三项关卡重迭时，谓之『三合一落点』其支撑或压力之转折效应必大，要是说这样还挡不住直扑而来的趋势呢

? 那足见趋势的力量更大，既然连手也挡不住，正所谓

势如破竹，股价朝下一道奔驰而去，此成操作者勇于进场同时必须善设停损的正反强力依据。

七、什么是多头的标准步伐

?当股价在涨的时候，那是多头正在迈开它的脚步，但事实上很少一路冲锋不回头的，稳健的步伐乃所谓『进二退一』或『进三退二』，重点还不在进几步退几步，而是在半对数比例上退多少，如果说退1 /3或0.382是继续前进的最高姿态，那么退1 / 2乃有利于操作的最佳状态，因前者确认时，股价或已创高，又高姿态并不意谓后市的涨升空间必大，倒是后者经较充分的洗盘换手，且上涨的空间往往来自于拉回，试想，『弯弓射箭』之原理，弓如何弯得够深而又不至于扯断弦，我以为1 /2最佳。

?筑底或盘整时期的股价往往来回震荡，纵使逐渐垫高脚步，还是受限于区域之内，按波浪之观点，或许正在酝酿上涨，惟趋势尚未形成，值得注意的是当某次短波折返不破1 / 2可能是突破盘局之前兆，抑或先突破随即拉回固守1 /2，那也是展开波段行情的最实时上车机会。一般而言，初升段之后的第二波回档常深及起涨点上缘，致多头涨势遭到质疑，假使在1 /2关前即止跌翻扬，后续得主升段颇值得信赖，且规模应不小。空头步伐可反向推理。

八、1 /2中线如何应用在短波观察

每个高低点相乘再开根号，那就是1 /2中线，可藉此观察多空短兵相接之强弱虚实，譬如:三个交易日指数自5500涨到5750，回檔1 /2在5624，未破中线5624前短多仍占上风，可按此简单之原理，观测当天多空所采位置之强弱度，甚或在当天上半场拉出一段空间时 (或涨或跌

)，看是否回测并据守

中线来推估多空续强之机会。

范文五：半对数模型38387

经济学院国际经济与贸易2班赵筱光 290508214

1987~2006年中国人口增长率

1987~2006年中国人口(万)

人口数量(万人) 年份人口数量(万人) 年份

96259 1 123626 11

98705 2 124761 12

105851 3 125786 13

114333 4 126743 14

115823 5 127627 15

117171 6 128453 16

118517 7 129227 17

119850 8 129988 18

121121 9 130756 19

122389 10 131448 20 注:1987=1;2006=20

Y---Y的初始值;Y---第t期的Y值; r---Y的复合增长率 0t

一(理论模型:LnY=B+Bt+U t12t

二?模型估计:Ln(Uspop) =11.5523+0.0136t

t=(632.3251)(8.9190) p=(0.0000)(0.0000)

2 r=0.815447 f=79.54503

三(检验:各种统计量都符合标准，模型很好地拟合了样本数据。四(分析:斜率0.0136表示，平均而言，logY(中国人口)的年增长率为0.0136,即Y以每年1.36%的速度增长。中国的人口众多，人均资源少，对经济增长和环境保护造成严重影响。随着计划生育的发展中国的自然增长率在不断下降，再不改变计划生育的前提下，预计2024年将达到负增长。但随着人口增长的减少，老龄化的问题越来越严重，社会福利保障的压力加大造成“未富先老”的现象。

转载请注明出处范文大全网 » 基于SPCTR算法半对数坐标