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A superlinear convergence scheme for nonlinear fractional differential equations and its fast implement

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International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 2019年第1期10卷 1-16页

作者： haobo gong Jingna Zhang Hao Guo Jianfei Huang College of Mathematical Sciences Yangzhou University Yangzhou 225002P.R.China

In this paper,we first construct an efficient scheme for nonlinear Caputo fractional differential equations with the initial value and the fractional degree 0<α<***,the unconditional stability and the superlinear convergence with the order 1+αof the proposed scheme are strictly proved and *** to the nonlocal property of fractional operators,the new scheme is time-consuming for long-time ***,a fast implement of the proposed scheme is presented based on the sum-of-exponentials(SOE)approximation for the kernel tα−1 on the interval[h,T]in the Riemann-Liouville integral,where h is the *** numerical experiments are provided to support the theoretical results of the new scheme and demonstrate the computational performance of its fast implement.

关键词： Fractional differential equations nonlinear system stability superlinear convergence fast implement

Tidal Response Characteristics of the Well Water Level in the Sichuan-Yunnan Region

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Earthquake Research in China 2017年第2期31卷 188-200页

作者： gong haobo Li Guangke Liao Xin Guo Weiying Chen Min Earthquake Administration of Chongqing Municipality Chongqing 401147 China Institute of Disaster Prevention Sanhe 065201 Hebei China

In this paper,the long time series data of the well water-level data of 12 wells in the Sichuan and Yunnan area is analyzed by the Baytap-G tidal analysis software,and well water level tidal response characteristic parameters( amplitude ratio and phase change)are extracted. We analyzed the features of the shape and stage change,and characteristic parameters of the tidal response of well water level before and after the earthquakes,which can provide a new method and approach to analyzing the response relationships between well water level and earth tide and barometric pressure. The results show that Luguhu Well and 9 other wells are affected by earth tides,and their well water level amplitude ratios and phases are relatively stable; the Nanxi Well and Dayao Well water level changes are affected by the barometric pressure combined with tide force,and their well water level amplitude ratios and phases are more discrete. The water level amplitude ratios and phases of Jiangyou Well,Luguhu Well and Dongchuan Well are significant to large earthquakes,and the relationship between seismic energy density and water level amplitude ratios and phases of M_2 wave of the three wells are presented.

关键词： Well water level Tidal response Sichuan Yunnan Region

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基于泛函线性模型的基因水平关联性分析

系统科学与数学 2019年第11期39卷 1885-1894页

作者：郭浩刘湘涛龚浩博黄健飞扬州大学数学科学学院扬州225002 天佳吉瑞基因科技有限公司合肥238000

采用泛函线性模型进行基因水平关联性分析时,需要对基因片段上离散位点的遗传变异值进行数值逼近.为了改善传统样条函数在逼近时精度不高,且在推导时比较耗时的问题,文章提出了采用勒让德多项式来进行数值逼近,并利用该类多项式的正交... 详细信息

采用泛函线性模型进行基因水平关联性分析时,需要对基因片段上离散位点的遗传变异值进行数值逼近.为了改善传统样条函数在逼近时精度不高,且在推导时比较耗时的问题,文章提出了采用勒让德多项式来进行数值逼近,并利用该类多项式的正交性来提高获得泛函线性模型的效率.通过分析模拟的基因数据,文章提出的方法可以在控制好第一类统计错误的前提下,提高统计检验能力,并减少计算时间.因此,在采用泛函线性模型进行基因水平关联分析时,使用勒让德多项式估计的模型比传统的样条函数模型更有实际应用价值.

关键词：泛函线性模型基因水平关联性分析勒让德多项式样条函数

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华蓥山地区4口井水位潮汐动态特征研究

震灾防御技术 2016年第3期11卷 600-610页

作者：巩浩波廖欣李光科陈敏重庆市地震局重庆401147 防灾科技学院三河065201

本文选择沿华蓥山断裂带分布的荣昌等4口观测井,利用Baytap-G潮汐分析方法,计算各井水位和气压及理论固体潮的潮汐振幅谱,比较其潮汐频谱差异,通过对主要潮汐分波振幅的回归计算定量分析各井水位受气压潮和固体潮影响的大小。基于对井... 详细信息

本文选择沿华蓥山断裂带分布的荣昌等4口观测井,利用Baytap-G潮汐分析方法,计算各井水位和气压及理论固体潮的潮汐振幅谱,比较其潮汐频谱差异,通过对主要潮汐分波振幅的回归计算定量分析各井水位受气压潮和固体潮影响的大小。基于对井水位正常动态的认识,选择各井水位潮汐的主要分波,对井水位长时序数据进行分析计算,提取水位潮汐响应特征参数(振幅比和相位差),进而探讨特征参数动态变化特征。最后对井水位受气压潮和固体潮影响的差异原因进行了初步探讨。结果表明,荣昌井水位主要受气压作用的影响,北碚、大足、南溪三口井水位受固体潮-气压潮综合作用的影响,而荣昌井水位只受气压潮影响可能与该井所处含水层裂隙发育且该井未下设止水套管有关;荣昌井P_1S_1K_1波和南溪井M_2波振幅比和相位差在几次大震后没有明显变化,说明地震波没有使井孔与含水层之间的水流交换发生显著变化,而北碚井和大足井M_2波振幅比和相位差分别在汶川和芦山地震时发生变化,反映了地震波的疏通影响。

关键词：井水位气压固体潮振幅比相位差

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西南地区地震观测井泉水温动态特征研究

地球物理学进展 2021年第4期36卷 1393-1403页

作者：巩浩波李光科李翠平陈敏重庆市地震局重庆401147 河北省地震动力学重点实验室三河065201

本文利用西南地区地震前兆台网记录的井泉水温数字观测资料,对水温各类动态特征进行研究,提取不同井水温各类观测动态及同井不同深度水温各类观测动态特征.收集整理了114个井泉水温观测台站的观测数据,结果表明,西南地区水温观测以中深... 详细信息

本文利用西南地区地震前兆台网记录的井泉水温数字观测资料,对水温各类动态特征进行研究,提取不同井水温各类观测动态及同井不同深度水温各类观测动态特征.收集整理了114个井泉水温观测台站的观测数据,结果表明,西南地区水温观测以中深非自流井为主,水温动态范围较大,热水和高温热水主要分布在川西和云南地区.西南井泉水温长期动态可大致分上升型、下降型和波动型三种,短期动态可大致分为短周期型、稳定型、固体潮型三种.研究区井水温的同震变化以下降居多,单个井水温对不同地震的同震响应存在优势响应方向,说明水温的同震特征更依赖于井孔自身观测条件的影响.通过对1966年以来西南地区36次MS≥5.9级震例总结的统计分析得出,西南地区水温前兆异常率达67%,上升型水温异常占比最大,且水温异常多属于短临异常.给出了MS≥5.9地震震前水温异常井的最大震中距的大致范围,并根据异常震中距-震级的G-R关系给出其定量关系,为今后西南地区中强地震的发生提取有用的水温前兆信息提供基础资料.

关键词：西南地区井水温动态特征同震前兆异常

重庆市测震台网值班管理信息化系统的设计与实现

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震灾防御技术 2018年第4期13卷 986-996页

作者：李光科巩浩波张锐张巡重庆市地震局重庆401147

通过分析重庆市测震台网值班管理及历史数据的现状,利用C#编程语言设计开发了适用于重庆台网的值班管理信息化系统软件,并着眼于长远的业务需求和技术发展,建立可供二次开发的Mysql业务数据库。本系统以C/S模式完成与数据库的交互,克服... 详细信息

通过分析重庆市测震台网值班管理及历史数据的现状,利用C#编程语言设计开发了适用于重庆台网的值班管理信息化系统软件,并着眼于长远的业务需求和技术发展,建立可供二次开发的Mysql业务数据库。本系统以C/S模式完成与数据库的交互,克服了纸介质资料存放和管理的诸多缺点,具备电子值班日志填写,数据收集、查询、分析,信息获取和发送,事务提醒等多项功能,使管理人员能够更高效地把握台网整体运行,进一步提高工作效率和数据产品质量,推进重庆市测震台网值班管理的信息化进程。

关键词：测震台网值班管理信息化 Mysql数据库 C#

重庆荣昌井水温同震-震后响应特征及机理研究

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中国地震 2022年第4期38卷 737-750页

作者：巩浩波来贵娟李翠平李光科重庆市地震局重庆401147 河北省地震动力学重点实验室河北三河065201 中国地震局地球物理研究所北京100081

利用位于华蓥山断裂带的重庆荣昌井水温数字化分钟值观测资料,统计分析了该井水温对2008年1月—2021年9月全球M_(S)≥7.0、川滇地区M_(S)≥6.0、重庆及周边地区M_(S)≥4.0共273次地震的同震-震后响应动态特征,对井水温同震优势方向成因... 详细信息

利用位于华蓥山断裂带的重庆荣昌井水温数字化分钟值观测资料,统计分析了该井水温对2008年1月—2021年9月全球M_(S)≥7.0、川滇地区M_(S)≥6.0、重庆及周边地区M_(S)≥4.0共273次地震的同震-震后响应动态特征,对井水温同震优势方向成因和机理进行了深入研究,获得以下认识:(1)荣昌井水温同震-震后响应能力较好,对近震和远震均可记录到;该井水温同震响应由深及浅的顺序发生,响应持续时间随观测深度的增加而增加,响应幅度随观测深度的增加而减小,且该井水温同震-震后响应持续时间较同井水位的长;(2)自观测以来,荣昌井多层水温同震响应方向均为上升,说明单个井水温对不同地震的同震响应存在优势响应方向,水温的同震特征更依赖于井孔自身观测条件的影响;荣昌井水温同震响应优势方向上升可能是地震波的扰动造成井下深部气体释放,并沿裂隙上升进入井含水层系统而引起;(3)荣昌井水位-水温对中、远场地震的同震为同向上升正相关关系或振荡—上升,对近场地震的同震为水位下降—水温上升的反相关关系,可能是近场地震和中、远场地震引起的水位同震响应变化机制不一致所致;引起荣昌井水温同震变化的地震波能量密度e(r)>10^(-5)J/m^(3),而引起荣昌井水温和水位同震反向变化的地震波能量密度e(r)>1J/m^(3)。

关键词：井水温同震响应特征同震优势方向震后响应响应机理

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重庆井网水位水温同震响应特征分析

震灾防御技术 2015年第B10期10卷 794-804页

作者：巩浩波郭卫英李光科陈敏杨林重庆市地震局重庆401147

本文以2008年以来全球范围内发生的5次大地震为例，对重庆井网水位和水温同震响应特征进行了分析，结合井孔水文地质条件和自身观测条件，探讨了不同同震响应现象的可能成因并对其机理进行了探讨。结果表明，水位的记震能力优于水温，... 详细信息

本文以2008年以来全球范围内发生的5次大地震为例，对重庆井网水位和水温同震响应特征进行了分析，结合井孔水文地质条件和自身观测条件，探讨了不同同震响应现象的可能成因并对其机理进行了探讨。结果表明，水位的记震能力优于水温，水位同震响应形态主要包括上升、下降和振荡三种类型，且同一口井水位对不同地震的响应形态不同；水温的同震响应形态主要包括上升和下降两种类型，其中只有荣昌华江和北碚柳荫井水温对5次地震均有同震响应，且同一口井水温对不同地震的响应形态相同。进一步分析表明，北碚柳荫井水位的同震响应能力优于荣昌华江井水位，北碚柳荫井水位的同震振幅与地震能密度成正比，并给出了其同震变化幅度与地震能量密度的对应关系。最后分别对水位和水温同震响应机理进行了探讨。

关键词：水位水温同震响应能量密度重庆井网

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重庆市震情信息自动发布软件研制与应用

地震科学进展 2020年第9期50卷 25-31页

作者：李光科巩浩波张锐重庆市地震局重庆401147

针对重庆市测震台网地震速报与震情信息发布现状,基于***技术设计了重庆市震情信息自动发布软件。该软件实现了与全国地震速报信息共享服务系统(EQIM)的连接,从EQIM系统的Mysql数据库中获取地震数据,根据相应的发布规则,并依托电信运营... 详细信息

针对重庆市测震台网地震速报与震情信息发布现状,基于***技术设计了重庆市震情信息自动发布软件。该软件实现了与全国地震速报信息共享服务系统(EQIM)的连接,从EQIM系统的Mysql数据库中获取地震数据,根据相应的发布规则,并依托电信运营商短信代理服务器,实现震情信息自动、快速、准确的发布。

关键词：测震台网震情信息短信自动发布 ***技术