地磁低点位移异常与地震预测

利用国家地磁台网中心产出的观测资料,研究中国大陆地区2013～2022年共10 a时间尺度的地磁低点位移异常与5级以上地震的关系。结果表明,地磁低点位移异常与5级以上地震之间具有较好的关联性,地磁低点位移异常出现后2个月内,其异常分界线300 km内发生5级以上地震的概率较大。2013～2022年中国大陆地区共发生5级以上地震160次,异常对应率为32.4%,虚报率为67.5%,漏报率为48.1%,地震预测率为55.0%;46次地震前出现1次低点位移异常,42次地震前出现2次及以上异常。将地震前的多条低点位移异常分界线叠加到同一底图上,会形成1个或多个交汇区域,地震往往发生在低点位移分界线交汇区域。综合活动构造断裂分布、历史大地震情况、中长期预测强震潜在危险区及年度全国地震危险区等进一步研判发震区域,可大幅缩小地磁低点位移预测地震发生地点的范围。     

新西兰海潮负荷位移建模精度分析

为评价新西兰海潮负荷位移建模精度,利用新西兰189个GPS站11 a的实测数据,基于静态精密单点定位测定8个半日潮波及周日潮波的海潮负荷位移参数,并将其与7种全球海潮模型及4种地球模型计算的海潮负荷位移改正值进行比较。结果表明：1）TPXO7.2模型负荷位移改正值与GPS解算的海潮负荷位移参数最符合,M2、N2、O1和Q1潮波均方根误差在水平方向小于0.5 mm,垂直方向小于0.7 mm;2）不同地球模型对确定海潮负荷位移的影响主要体现在M2和N2潮波;3）GPS估值和海潮模型值之间的残差矢量呈现出大小及方向上的区域一致性,部分站点异常的残差值可能反映出当前SNREI地球模型的缺陷。     

HY-2B星载GPS数据质量及简化动力学精密定轨分析

对HY-2B卫星星载GPS数据进行质量检查,分析伪随机脉冲先验值对简化动力学精密定轨的影响。结果发现,在所有时间间隔中,先验标准差为1×10^-8 m/s²时定轨精度最高,最优伪随机脉冲时间间隔为6 min。估计天线相位中心变化（PCV）,分析不同分辨率（10°×10°、5°×5°）PCV模型对定轨结果的影响,并使用载波相位残差、重叠轨道比较和SLR检核对定轨结果进行检验。结果表明,99%以上的历元能观测到4颗以上GPS卫星,数据完整率达到99.65%,L1、L2波段的多路径误差RMS均值分别为15.7 cm、9.5 cm,证明HY2国产接收机性能良好。轨道内符合精度均达到cm级;未加PCV模型时,SLR检核RMS值为27.8 mm,加入10°×10°、5°×5° PCV模型后,SLR检核RMS值分别提高0.9 mm和1.2 mm,说明轨道外符合精度也达到cm级。     

SRTM1 DEM与ASTER GDEM V2数据的对比分析

本文以山西省为实验区,基于ICESat/GLA14测高数据对SRTM1 DEM和ASTER GDEM V2数据的垂直精度进行了对比,分析了其在坡度、土地利用类型和地貌类型中的误差分布情况,并基于地形剖面方法分析了2种DEM数据在地形表达上的差异。研究结果表明：① 在垂直精度上,SRTM1 DEM数据要明显高于ASTER GDEM V2数据,其绝对误差均值分别为4.0 m和7.8 m,标准偏差分别为6.0 m和10.7 m,均方根误差分别为6.1 m和10.7 m。② 这2种DEM数据的精度受坡度影响严重,随坡度值的升高误差增大;SRTM1 DEM的绝对误差均值、标准偏差和均方根误差在水田最小,在林地最大,而ASTER GDEM V2的这3种误差在居民用地最小,在林地最大;SRTM1 DEM 和ASTER GDEM V2的绝对误差均值、标准偏差和均方根误差在平原地区最小,在大起伏山地最大。③ 在平原和台地地区,ASTER GDEM V2数据高程值有异常波动,SRTM1 DEM在起伏山地存在对山谷过高估计。总体上,SRTM1 DEM比ASTER GDEM V2对地形的表达准确,与ICESat/GLA14对地形的描述基本相一致。     

DEM分辨率与平均坡度的关系分析

由DEM提取坡度时,DEM分辨率的变化会造成局部栅格提取的坡度数值的变化,其变化规律对于深刻理解平均坡度,随DEM分辨率的变化而变化的规律具有现实意义。在黄土高原的研究中,选择了8个典型地貌类型的样区,获得了以1:10 000比例尺地形图为数据源的DEM(分辨率为5 m)。从DEM分辨率对栅格坡度影响规律的分析中,得到如下结论:(1)随着DEM分辨率粗略化,所提取的坡度平均值有可能升高;(2)在所有样区,随DEM分辨率粗略化,负误差的栅格均是正误差的栅格数量的1.13倍以上,保持负误差的栅格是保持正误差的栅格数量的1.81-4.04倍,同时坡度的负误差均值是正误差均值变化幅度的3.1倍以上;(3)结合结论(2)和本文提出的指标,可准确地解释8个样区中坡度平均值随DEM分辨率变化而变化的规律;(4)DEM的分辨率对正负误差的栅格数量没有明显影响,正误差(或负误差)栅格均集中于个别坡度的分级区间,而DEM分辨率对此集中的区间没有明显影响;(5)坡度总体误差可根据本研究所提出的经验公式由DEM分辨率和分辨率为5 m的DEM所提取坡度的平均值计算出来。     

应用2H、18O同位素示踪华北平原石家庄包气带土壤水入渗补给及年补给量确定

采集2个不同深度包气带土壤水2H、18O同位素剖面ZK1,ZK2,应用天然稳定同位素2H、18O示踪的方法,研究了华北
山前冲积平原石家庄地区包气带土壤水入渗补给的历史演化特征。结果显示,研究区内,以0.05m 为取样间隔,δ2H、δ18O值可
以明显指示出大气降水及灌溉水入渗补给时间—剖面深度位置的年际对应关系。ZK2的δ2H、δ18O值随着埋深的增大出现周期
性的波动,具有分层现象的岩性差异并不明显,说明ZK2剖面以活塞流的入渗方式补给地下水。在0~3.90m深度,δ2H、δ18O值
显示降水和灌溉水的入渗补给时间为2011年10月至2001年11月。18O峰值位移法计算补给量的结果显示,降水、灌溉水通过包
气带补给地下水的垂向运移速度为38.5~65.0cm/a,年均入渗补给量为131.3~185.3mm。同时,对比2003年及2005-2007
年降水量数据,说明少雨年份农业灌溉用水量的大小对当地地下水的入渗补给量起着关键性作用。      

典型山区SRTM3与ASTER GDEM数据精度对比分析——以青藏高原东麓深切河谷区为例

目前广泛应用的数字高程模型(DEM)包括SRTM和ASTER GDEM,但在地形影响下,两类数据的误差分布并不均匀。本文选用1:5万地形图DEM及河流要素作为参照,在青藏高原东麓山区开展实验,分别采用"河流-河谷"位置偏移量与高程中误差来评价两类数据的平面精度与垂直精度,结果表明:(1)实验区内SRTM3存在向西南方向的水平位置偏移,平均偏移量为127.8 m,ASTER GDEM则以正西方向偏移为主,平均偏移量为104.1 m,该区域ASTER GDEM的总体平面精度较好;(2)SRTM3数据样本的绝对误差分布相对集中,高程中误差为35.3 m,小于ASTER GDEM样本的高程中误差50.2 m,总体垂直精度优于ASTER GDEM;(3)在平均高程大于4500 m的高海拔区域,两类数据的中误差与高程值正相关,SRTM3中误差随高程增速较慢,垂直精度较ASTER GDEM高;(4)两组数据垂直精度对坡度有较大依赖性,中误差随坡度近似指数曲线增长,在平缓区域SRTM3中误差小于ASTER GDEM。本研究为该类数据在山区的选用及误差修正提供依据。     

基于滑体渗透性与库水变动的滑坡变形滞后规律研究

三峡水库运行过程中库岸滑坡的变形演化往往滞后于库水位的变化, 表现出时间滞后效应, 而且随渗透系数和库水位波动速率的不同, 滞后效应亦不同。以三峡库区白家包滑坡为例, 通过现场调查、监测数据分析以及数值模拟的方法, 研究了滑坡在不同渗透系数k和不同库水位下降速率v条件下的变形滞后时间变化规律。研究表明: 滑体渗透系数一定时, 库水位下降速率越大, 地下水滞后越明显; 库水位下降速率一定时, 滑体渗透系数越大, 地下水下降越快。当滑体渗透系数一定时, 库水位下降速率越大, 滑坡的变形滞后时间越短; 滑体渗透系数k=0.85 m/d时不同库水位下降速率作用下滑坡的变形滞后时间为3.74~9 d, 当0.47＜v/k＜1.18时, 0.24＜相对变形滞后时间＜1;当1.18＜v/k＜2.38时, 0＜相对变形滞后时间＜0.24。当库水位下降速率一定时, 滑体渗透系数越大, 滑坡变形滞后时间越短, 不同库水位下降速率下滑坡变形滞后时间随渗透系数的变化规律大致相同; 库水位下降速率v=1.8 m/d时不同滑体渗透系数下滑坡的变形滞后时间为1.7~8 d, 当0.52＜v/k＜0.84时, 0＜相对变形滞后时间＜0.16;当0.84＜v/k＜2.12时, 0.16＜相对变形滞后时间＜0.43;当2.12＜v/k＜9时, 0.43＜相对变形滞后时间＜1。研究成果对水库滑坡预测预警具有较强的应用价值。      

淡水水淹过程中自然电位基线偏移随含水率变化规律

当油层被淡水水淹时,自然电位基线的偏移是定性识别水淹层的重要依据。以测井和油藏工程相关知识为基础,推导
出淡水水淹过程中自然电位基线偏移量与含水率的定量关系。研究结果表明:①在含水率相同的条件下,注入水电阻率与原始地
层水电阻率的比值越大,基线偏移量越大;②在未水淹期、弱水淹期、中水淹期及强水淹期自然电位基线偏移量随含水率的变化分
别表现为基本不变、快速上升、直线上升、缓慢上升。将该方法应用于S油田的含水率及水淹级别的评价时,符合率达82.6%。      

联合CORS与环境负荷形变数据的香港地表垂向形变

联合GPS解算得到的单日垂向位移和环境负荷形变数据分析香港连续运行参考站(HKCORS)在2018-09-09～23台风“山竹”期间的地表形变特征。2种数据处理结果均表明,台风期间香港地表出现一定程度的沉降,总体变化特征为台风距离香港垂直距离越近,香港地区的地表沉降越大。2种方法所得地表垂直形变趋势较为一致,但在数值上存在差异,主要原因为：1)GPS计算的短时间内地表垂向位移包含温度、纬度、解算误差等影响因素;2)由于缺少地表水、地下水等相关信息,模型模拟各种因素对地表水、地下水的影响时存在较大误差。     

汶川科钻WFSD-3孔裂缝响应特征及识别方法

汶川科钻WFSD-3孔位于四川省绵竹市九龙镇境内,该孔测井资料齐全,钻遇裂缝种类丰富、特征明显,是研究裂隙识别方法和地应力场分布的理想对象。从成像测井出发,通过汶川科钻WFSD-3孔的测井资料研究常规测井识别和提取裂缝的方法,总结了不同种类的裂缝在成像测井中的响应特征,然后分析了对应深度处裂缝在常规测井的响应特征,再根据各参数对裂缝的敏感度优选出裂缝识别参数来构造判别函数进行裂缝自动识别。结果表明,声波测井AC、密度测井DEN、补偿中子测井CNL、微球形聚焦测井RMSL、三孔隙度比值R_P、岩石结构指数m和地层因素比值F_RP在裂缝处响应明显,其中,声波测井AC、密度测井DEN对低角裂缝尤为敏感,由它们构成的判别函数识别正确率为86.67%,具有较好的应用效果。      

山东烟台南部海岸带地区土壤重金属来源、空间分布及潜在风险评价

海岸带处于陆地和海洋的接合部,人类开发活动密集,环境影响因素日趋复杂。选取烟台南部海岸带为研究对象,系统采集686个表层土壤样品对As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn共8个重金属元素含量进行测量,采用多元统计法及地统计法分析了8个重金属元素的来源及分布特征。最后对烟台南部海岸带地区进行了潜在生态风险评价。研究结果表明烟台南部海岸带地区整体污染程度较轻,所有重金属元素含量平均值均未超过国家二级标准。其中Cr,Ni,Cu元素主要来源于成土母质;As,Pb为混合源;Cd,Zn主要来自于工业三废、农业生产。研究区整体处于中低生态风险水平,Cd,Hg元素高生态风险点数量较多,需优先治理。     

地基SAR与地基RAR模式形变监测对比

采用地基SAR与地基RAR模式监测铁路桥在列车经过时的纵向垂直挠度形变,结果表明：1）2种模式提取的桥梁纵断面形变趋势与挠度基本一致,对应监测点的纵向垂直挠度形变精度最大偏差为1.85 mm,实现了桥梁的mm级形变监测;2）地基RAR模式数据处理快速简单,具有实时处理与直观可视化的精细形变表达能力;地基SAR模式数据量较大,数据处理存在一定的技术难度,但可同时反映面状整体形变趋势,具有全面捕捉形变的能力,也可提取特征点、线、面的形变量。     

Area-corrected species richness patterns of vascular plants along a tropical elevational gradient

The relationship between species richness and elevation is a hot issue in ecology and has been documented extensively. It is widely accepted that area size can significantly affect this relationship and thus mask the effects of other predictors. Despite the importance of the relationship between species richness and elevation while accounting for the area effect, it is insufficiently studied. Here, we evaluated area-corrected species richness patterns of all vascular plants as well as six vascular plant subgroups (seed plants, ferns, trees, shrubs, herbs and vines) along a tropical elevational gradient (Hainan Island, China). If assessed in equal-elevation bands, uncorrected species richness showed bell-shaped curves, while area-corrected species richness assessed in equal-area bands appeared to increase monotonically due to the small proportion of highlands on Hainan Island. The mid-domain effect (MDE) was significantly correlated with both uncorrected and area-corrected species richness. On Hainan Island, the use of equal-area elevational bands increased the explanatory power of MDE. These findings provide useful insights to adjust for the area effect and highligh t the need to use equalarea bands along the elevational gradient.     

鲁西南黄岗潜凹陷岩盐矿地质特征及找矿远景

黄岗潜凹陷岩盐矿床是山东省地质科学研究院近年发现的一大型岩盐矿产地,预测岩盐矿总资源量超过240×10~8t。本文在总结黄岗潜凹陷岩盐矿勘查成果的基础上,对区内岩盐矿沉积地质特征及成矿规律、岩相分布规律等进行了初步总结分析。岩盐矿赋矿层位为古近纪官庄群大汶口组中段,岩性为深灰色泥岩、粉砂质泥岩与灰白色膏质泥岩、石盐岩互层,是一套含石盐、石膏的浅湖—咸湖相沉积建造,其盖层为新近纪黄骅群和第四系。岩盐矿层赋存形态简单,呈层状产出,产状稳定,走向近EW向,倾向近S向,倾角平缓,一般3°,局部断层附近可达10°。区内揭露岩盐矿层31层,埋深1079.75～1730.86m,单矿层平均厚度0.25～24.64m,单层最厚53.96m,累计平均厚度175.45m,单孔累计最大厚度320.23m,是山东迄今单孔控制最大的厚度,NaCl平均品位44.11%～96.08%。岩盐矿石矿物成分较为简单,主要盐类矿物成分为石盐和硬石膏,杂质矿物主要为黏土质矿物;矿石主要化学组分为NaCl,其次为CaSO_4,其他组分含量甚微;矿石结构主要为中粗粒他形—半自形粒状结构,矿石构造主要为块状构造;岩盐矿划分为结晶块状石盐矿石和石膏石盐混生石盐矿石2种自然类型,矿石工业类型初步确定为石膏质石盐矿石。黄岗潜凹陷盆地为一套浅湖—咸湖相沉积,大致反映了含盐水体淡化—浓缩—淡化的蒸发沉积过程;平面上初步划分石盐岩相区和膏泥岩相区2个岩相分布区,其中石盐岩相区靠近成盐盆地局部沉积中心,发育厚层岩盐矿。黄岗潜凹陷西南部含盐地层总体表现为向南倾伏的单斜形态;区域重力资料显示,该区靠近盆地局部沉积中心,具有较大的岩盐矿找矿潜力。区内岩盐矿层厚、质纯、埋深适中,初步评价具备建设盐穴储气储能库的地质条件,矿床开发利用前景广阔。     

Analysis of types and changes of village-level economy in rural Gongyi city,Henan Province since 1990

Based on the research on the rural living standard in China in terms of annual net income per capita, we define six types of village-level economy, i.e. ＂to be extremely poor＂, ＂to make a basic living＂, ＂to dress warmly and eat one＇s fill＂, ＂to try to enrich （to disengage poverty）＂, ＂to be well-off＂ and ＂to be affluent＂. The data of average annual net income of all the 292 villages between 1990 and 2004 in rural Gongyi City, Henan Province were collected, verified and classified. By using standard deviation, coefficient of variation and regression analysis, it is found that the Gongyi＇s rural economy has boosted up remarkably from the relative-poverty and absolute-poverty stages in 1990 to the well-off in 2004. However, the absolute differences between villages present a trend of enlargement, while the relative differences fluctuating. On the other hand, spatial analysis of village-level economy shows that most villages with relatively high economic development level were located along national expressway and most villages with absolute-poverty lay in remote mountainous areas in 1990. Since the 1990s, the rapid urbanization and industrialization have had strongly positive effects on rural economic growth. Initial economic foundation, natural resources and traditional techniques also contribute to village economy. From the perspective of geography, villages with location advantages, such as near urban center or industrial parks, have more chances for their economic development and the ＂core-periphery＂ economic structure has been presented in the process of rural development.     

井水位气压效应特征差异研究

基于三峡井网所在地的地质构造背景、气压变化特征和井孔结构,分析了整个井网井水位气压变化特征及其差异,以及与含水层物理力学参数之间的关系等.分析结果表明,承压井水位气压效应特征差异与含水层岩性、井孔深度有关.     

Optimization of sample pretreatment for determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in estuarine sediments by gas chromatography

This study examined levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in estuarine sediments in Licun (Qingdao, China) by gas chromatography under optimized conditions for sample pretreatment via ultrasonic extraction, column chromatography, and thin layer chromatography. Methanol and dichloromethane (DCM)/methanol (2:1, v/v) were used in ultrasonic extraction, and DCM was used as eluate for column chromatography. The developing system consisted of n-hexane and DCM at a ratio of 9:1 (v/v), with DCM as the extraction solvent for PAHs-containing silica gel scraped off the plate. When the spiking level is 100 ng, total recoveries of spiked matrices for four target PAHs (phenanthrene, anthracene, pyrene and chrysene) were 83.7%, 76.4%, 85.8%, and 88.7%, respectively, with relative standard deviation (RSD) between 5.0% and 6.5% (n = 4). When the spiking level is 1000 ng, associated total recoveries were 78.6%, 72.7%, 82.7% and 85.3%, respectively, with RSD between 4.4% and 5.3% (n = 4). The opti-mized method was advantageous for determination of PAHs in complex matrix due to its effective sample purification.     

敦煌西湖自然保护区湿地演化及驱动力分析

西湖国家级自然保护区位于河西走廊西端,是敦煌盆地人工绿洲的天然屏障。近几十年来,由于气候变化和人类水土资源过度开发,保护区生态环境持续恶化,湿地退化和沙漠化趋势日趋严重。本文运用多时相资源卫星遥感影像,解译分析了保护区湿地演化规律。结果表明：1980-2013年间有23个年份湿地处于快速退化状态,保护区湿地面积由1.72×10⁴ hm²减少到0.99×10⁴ hm²,减少了42.4%;保护区湿地的斑块数从32个增加到51个,平均斑块面积由537 hm²减少为213 hm²,湿地演化呈破碎化趋势。湿地分布质心向西南方向移动了11.59 km,湿地呈整体向西南缓慢移动的趋势。运用因子分析法对湿地演化的驱动因子进行了分类,并利用投影寻踪模型分析各驱动因子对湿地演化的贡献率,结果表明：下游湿地退化的根本原因是大规模引地表水和开采地下水灌溉,其次是气候变化引起的冰川退缩、径流量衰减。20世纪90年代,西湖保护区湿地处于相对稳定状态,建议敦煌地区耕地维持在20世纪90年代初的2.7×10⁴ hm²水平,或通过节水、调整作物结构和跨流域调水等措施,压缩引地表水和开采地下水水量,灌溉用水需控制在20世纪90年代初的用水水平。该研究成果可为自然保护区湿地保护和流域综合开发提供依据。     

基于线激光扫描的岩石激光钻孔的三维重建和可视化

激光钻进岩石形成的钻孔的孔形较为复杂,具有较小的孔直径和较高的孔壁粗糙度,使得利用传统方法进行钻孔尺寸的测量较为困难。为了精确钻孔测量和方便孔形研究,提出了一种基于线激光扫描及逆向建模的钻孔建模方法。首先,搭建了线激光扫描平台,建立了空间坐标系,以获取钻孔的三维坐标,构建了钻孔的初始点云数据。其次,在MATLAB中对获取的点云数据进行无效点移除及多视角点云配准,其中,无效点移除利用顺序查找法实现,多视角点云配准则基于迭代最近点（ICP）算法,包括初始配准和精确配准两个阶段。最后,基于Delaunay三角网格划分及曲面重建算法,实现了钻孔模型的重建和可视化。此外,还采用滴液法和切割法进行实际钻孔容积值测量及钻孔轮廓线获取,并与由点云重建的钻孔模型上获取的测算结果进行对比分析,以验证所述方法建立的钻孔模型的精度。结果表明:重建的钻孔模型与实际钻孔之间的误差小于4%,重建的模型能够满足激光岩石钻进钻孔的测量要求,证实了所述方法的可行性。与传统测量方法相比,所述方法属于非接触、非破坏性方法,可重复性测量。