利用GRACE与Sentinel-1反演地下水变化与地表沉降研究

针对地表沉降与地下水变化之间的关系研究,助力资源开发与灾害防治之间突出矛盾的解决。该文利用GRACE/GRACE-FO卫星观测数据反演京津冀地区的地下水变化情况,利用Sentinel-1卫星观测结果,通过小基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR)计算该区域的地面沉降速率,在地下水变化分析的基础上研究地下水变化与降雨的相关关系,并进而得到地表沉降与地下水变化的相关关系。结果表明,2003—2020年京津冀地区地下水储量呈减少趋势,变化速率达到-11.4 mm/a,降雨量年际变化较大,对地下水储量亏损存在影响;京津冀地区中,北京市地表形变相较于地下水变化滞后时间约为3个月,地下水变化与地表形变存在较高的相关性,二者相关系数达到0.758。     

人工影响天气作业装备研发和应用进展

人工影响天气科学活动持续了将近70 a,其作业装备和技术方法均得到了很大的发展,已经形成空中和地面一体化作业体系。以美国、加拿大、澳大利亚、以色列、南非、泰国等为代表的国家主要使用飞机和地面发生器开展人工影响天气作业。以俄罗斯、中国、保加利亚等为代表的国家在使用飞机和地面发生器的同时,也使用火箭(或高炮)开展人工影响天气作业。随着高性能飞机的投入使用,播撒技术和催化剂配方的不断研发改进,人工影响天气作业装备整体水平有了明显的发展和提高。文章分别介绍了国内外人工影响天气飞机及机载作业装备、火箭和高炮、地面发生器、常用催化剂的研发和应用情况及未来发展趋势。     

河北春季一次飞机人工增雪的综合分析

2013年4月19日,河北省人工影响天气办公室在河北中南部地区根据云系特点首次采用多层次水平催化和垂直验证的方式对层状云进行人工催化和探测。本文利用机载仪器所取得的飞机探测资料,结合实时天气、卫星、雷达、探空和雨量观测资料,分析了河北春季层状云增雪作业的技术指标,探讨了航测微物理参量和卫星、雷达、探空等资料在作业中的应用。结果表明：云在发展期雷达回波由15 dBZ逐步上升到25-35 dBZ,卫星反演的云顶高度、云顶温度、有效粒子半径、光学厚度等都有增加;云在中后期有效粒子半径、光学厚度、液水路径迅速下降,雷达回波同时减弱。在高度3 177-5 723 m之间过冷云滴达100-700个/cm^3,含水量在0.01 g·m^-3左右,最大0.081 g·m^-3,云粒子主要在此增长,形成降水粒子,该区间适宜催化。作业后,影响区内云体发展,雷达回波增强,出现35 dBZ强回波,且强回波中心扩大;卫星反演的云顶高度、光学厚度等比对比区有明显增加。     

阿尔泰南缘麦兹盆地萨吾斯铅锌矿床控矿铁闪石矽卡岩的40Ar/39Ar年代学研究

萨吾斯矿床位于麦兹盆地东部,是一个新近发现和勘探的铅锌矿床。萨吾斯铅锌矿床赋存于下泥盆统康布铁堡组上亚组凝灰岩、流纹岩及其沉积碳酸盐夹层,矿（化）体直接受石榴黑云矽卡岩和铁闪石矽卡岩控制,表现出火山喷流-沉积成矿和矽卡岩矿床的双重特征。这两类矿床的重要区别之一是同生和后生成矿。对主要矽卡岩矿物铁闪石进行精确的Ar-Ar年龄测定,将其与康布铁堡组流纹岩的年龄对比,有助于确定萨吾斯铅锌矿床的成因。高精度、高灵敏度激光⁴⁰Ar-³⁹Ar测年方法,为解决闪石类低K矿物的定年提供了新的手段。岩芯样品SW85中,铁闪石晶粒较大、晶形发育,与闪锌矿、碳酸盐矿物和石榴子石都具有平直的边界,而不是复杂交生,不含矿物和流体包裹体,代表了相对简单均一的系统。对SW85的铁闪石做了激光⁴⁰Ar-³⁹Ar测年,其结果为412±15Ma,与康布铁堡组流纹岩的SIMS锆石U-Pb年龄（401±2.7Ma）和别斯萨拉玢岩的SIMS锆石U-Pb年龄（401±3.1Ma）在误差范围内一致,表明矽卡岩和铅锌矿的形成与康布铁堡组流纹质火山岩的喷发及其碎屑岩的沉积是同时的,成因上密切相关。其次,矽卡岩呈层状产出,局限于康布铁堡组凝灰岩及其铁锰钙质碳酸盐夹层的范围内;石榴子石为铁铝榴石、锰铝榴石,闪石为铁闪石,缺失透辉石、钙铁辉石。上述特征与接触交代矽卡岩不同,后者以钙铝榴石、钙铁榴石、透辉石/钙铁辉石为特征,闪石为角闪石。接触交代矽卡岩矿床是后成矿床,它晚于岩浆侵入体的围岩。综上所述,萨吾斯铅锌矿是一个与康布铁堡组火山喷发和浅成侵入有关的喷流-沉积矿床。麦兹盆地的控盆断裂巴寨断裂从北西端向南东发展而成。阿巴宫-库尔提断裂和琼库尔断裂是克兰盆地的控盆断裂,它们在北西撒开、向南东收敛,具有羽状张剪性断裂的特征。因此,阿尔泰南缘在早泥盆世具有活动陆缘的局部拉张性质。西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的推错,在阿尔泰南缘产生局部张剪性应力场,从而形成了上述断裂以及早泥盆世火山-沉积盆地。     

湖南锡田岩体的岩浆混合成因:岩相学､岩石地球化学和U-Pb 年龄证据

南岭中段的锡田岩体燕山期岩石以斑状黑云母二长花岗岩为主,岩体中广泛发育暗色微粒包体?暗色微粒包体为岩浆结构,大多数具有塑性外形,发育淬冷边?反向脉,存在多种不平衡结构和矿物组合,如钾长石环斑?石英眼斑?针状磷灰石等,显示岩浆混合特征?岩石地球化学方面,暗色微粒包体具有比寄主岩贫硅?贫碱,富K?Fe?Mg?Ca?Ti 特征;暗色微粒包体及寄主岩富集轻稀土元素(LREE/HREE=2.6~8.8),具有中-强的铕负异常(δEu=0.09~0.74)以及具有相似的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图;在主要氧化物含量Harker 图解中投点多呈直线变异趋势,反映了两者具有密切的亲缘关系,利用共分母和不共分母图解进行判别,暗色微粒包体与寄主岩具岩浆混合特征,在MgO-TFeO判别图解中也指示包体为岩浆混合成因?上述岩相学和元素地球化学特征表明暗色微粒包体是基性岩浆侵入到酸性岩浆中淬冷形成的,指示锡田岩体存在两种岩浆的混合作用?通过LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年,得到寄主岩形成年龄(150.04±0.52)Ma,暗色包体形成年龄(145.09±0.63)Ma,二者年龄在测试误差范围内一致,显示岩浆混合作用发生的时间大致为晚侏罗世?     

GPS历元比较时间对齐方法

基于“齿轮转动”思想,本文设计了对GPS历元时间对齐比较的方法,实现了两个GPS历元文件各历元准确遍历自动查询,有效解决了历元比较时间对齐耗时、费力问题;通过文件两两比较可实现三文件比较,该方法查询速度快、省时简便,同时为其他具有相同特性的数据比较提供了很好的经验,具有较好的实际应用价值。     

雷达干涉测量图像的梯度自适应光滑子函数滤波法

提出了基于梯度的自适应光滑子函数滤波的新方法。对于干涉图中的点,通过梯度分为噪声点和非噪声点。在噪声点处,将包含噪声点的InSAR图像窗口拟合为二次曲面,然后用光滑子函数对拟合曲面进行平滑去噪处理,非噪声点处不进行平滑处理。通过这种方法有效抑制了斑点噪声,又同时做到使干涉图相位偏差较少和较好地保留了边缘信息。利用北京地区的真实ALOS数据进行滤波试验,并与几种常用的滤波方法进行比较和分析。通过均方根误差、峰值信噪比、边缘保持指数和标准相位偏差等量化指标,验证了基于梯度的自适应光滑子函数滤波方法的可行性与有效性。     

基于ArcGIS Engine的城市基础地理信息数据库系统开发研究

城市1∶500基础地理信息数据具有数据量大、要素复杂、应用服务面广的特点,因而城市1∶500数据库系统的建设面临着空间数据库的选择和设计、空间数据的组织和表现以及不同平台用户共享访问的难点问题。本文利用Oracle Spatial数据库技术实现了海量数据的存储和管理,研究了空间数据在Oracle数据库中的互操作以及空间数据的符号化表示问题,解决了跨平台用户的共享访问问题,介绍了基于ArcGIS Engine的城市基础地理信息数据库系统的研发应用,阐述了系统的体系结构和系统的基本功能,并简要介绍了ArcGIS Engine技术及其在系统中的应用。     

煤矿巷道自动生成模块的研究与开发

通过对煤矿巷道编码的研究,抽象出巷道的拓扑关系,在分析了煤矿巷道中线算法的基础上,基于SuperMaP Objects和C平台开发出适用于煤矿巷道自动生成的模块,通过本模块,煤矿设计人员只需要输入必要的参数,就可以自动绘制出相应的巷道图,大大减少巷道成图的过程,并提高了精度。     

自动化多面函数GPS高程拟合在既有铁路中的应用

大量的既有铁路面临改造从而提高铁路运输效率。相比传统的全站仪测量方法,利用GPS技术进行控制测量能够极大地提高效率。针对GPS控制测量在既有铁路中控制网建设中的应用,提出一种新的自动化多面函数模型用于既有铁路的GPS高程拟合。结果表明,自动化多面函数能够实现结点和结点个数自动选取,提高高程拟合精度。既有铁路高程拟合实例表明,自动化多面函数GPS高程拟合模型精度明显优于二次曲面函数模型。