青藏高原中部岩石圈结构及地球动力学的天然地震学研究

青藏高原中部岩石圈结构及地球动力学的天然地震学研究研究生吕庆田导师管志宁（应用地球物理系北京１０００８３）青藏高原的隆升和地壳缩短被普遍认为是印度板块和欧亚板块碰撞的结果,然而对隆升和地壳缩短的机制和动力学过程仍不清楚。已提出的动力学模式可分为３类：...     

利用极轨气象卫星资料动态监测2003年江西夏季高温干旱

首先介绍了利用正午前后极轨气象卫星4、2、1通道合成资料,进行监督分类,得到地表高温分布图的方法。然后结合江西省高分辨率耕地分布资料,分区计算出耕地高温干旱面积。另外,还采用图像镶嵌法和统计折算法,消除云的影响,以实现高温干旱的动态监测。     

“23·7”河北太行山东麓罕见特大暴雨特征及成因

受台风杜苏芮北上减弱的低压影响,2023年7月29日至8月1日,京津冀地区遭受了历史罕见的特大暴雨,海河发生流域性特大洪水并造成人员伤亡和经济损失。利用高空观测、地面自动站、S波段多普勒天气雷达、风廓线雷达、ERA5再分析资料等,对此次天气过程进行了初步分析。结果表明:特大暴雨过程具有累计降水量大、持续时间长、地形作用明显等特征。台风杜苏芮、卡努提供了极为有利的水汽条件,华北北部形成的高压坝阻挡了台风环流北上,华北地区先后经历了阵性降水、台风倒槽降水和倒槽减弱阶段对流性降水三个阶段,降水落区的叠加效应是形成罕见特大暴雨的主要原因。台风倒槽阶段850 hPa切变线受太行山阻挡移动缓慢,降水持续时间长,初期大气处于近中性状态,雨强整体平稳,30日午后对流开始加强,河北中部降水区冷池出流的偏北风与偏东风形成地面辐合线,使得河北东南部高能区中触发的对流单体发展加强为MCS,移入保定后形成“列车效应”;太行山冷池出流的偏北风与地面东南风形成辐合线触发不稳定能量释放,是30日夜间河北西南部降水维持的原因。31日早晨超过20m·s^-1的东南风急流再次建立,造成北京南部超过110...     

基于NRS-ISSA-SVM的砂土液化判别模型

针对砂土液化判别中影响因素与砂土状态间映射关系的不确定性及模糊性等问题,在邻域粗糙集(Neighborhood Rough Set, NRS)因素约简的基础上,利用多策略融合的改进麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA)优化支持向量机(Support Vector Machine, SVM)参数C和g,构建了SVM砂土液化判别模型。以吉林松原地区的42组实例作为总体样本集,其中35组作为训练集,另外7组作为测试集,利用邻域粗糙集对9个影响因素约简得到4个因素,然后输入ISSA-SVM模型进行预测,并进行了约简得到的因素敏感性分析。结果表明：因素约简剔除了冗余属性,降低了模型复杂度;ISSA算法具有极强的探索性、收敛性和局部逃逸能力;相比于其他模型,NRS-ISSA-SVM砂土液化判别模型精度更高,泛化能力更强;建议要判别砂土的液化状态,需要准确查明水位埋深、地震烈度、标准贯入击数,非液化土层厚度这4个因素,尤其是前三个因素。通过易获取的影响因素建立NRS-ISSA-SVM砂土液化判别模型,不仅可准确地判断该区域其余未知点的砂土状态,...     

用于海底目标识别与底质分类的多波束水体波形预处理

多波束水体数据是多波束系统获取的最原始数据,记录了波束从发射到接收整个过程全部的反向散射强度信息,可以为目标识别、水下栖息环境探测等提供重要的数据支撑。目前,针对多波束水体强度时间序列所表现的波形信息的处理及研究仍处于起步阶段,另外水体波形数据易受噪声影响,且存在明显的入射角效应问题,对此,本文提出了一种基于分区异构的多波束水体波形拟合算法。首先,根据不同波束入射角范围的水体波形特性,将水体数据划分为3个区域;然后利用不同函数(中央波束区域—双指数函数、漫反射区域—广义高斯与线性函数叠加、边缘波束区域—高斯与多项式叠加)分别对不同分区的反向散射强度波形进行拟合。采用台湾海峡的多波束水体数据进行验证,结果表明:不同分区拟合相关系数及拟合优度均达到0.95以上,相比简单函数拟合,均方根误差由3.39 dB降到1.5 dB以下,达到了较好的拟合效果,可为多波束水体目标识别和海底分类提供参考。     

考虑土参数自相关距离影响的单桩可靠性设计方法

在岩土工程设计中,准确地衡量土层参数的空间变异性决定了设计结构的可靠性和经济性,土参数的自相关距离是反映其空间变异性的一个重要指标。目前对于自相关距离与结构可靠性之间的关系的研究还很不完善。本文以单桩可靠性设计为例,选取工程场地的静力触探试验数据,引入随机场理论描述侧摩阻力和锥尖阻力的分布特征,利用递推平均法计算各地基土层侧摩阻力和锥尖阻力的自相关距离,在描述土层侧摩阻力和锥尖阻力的分布特征时考虑了自相关距离的影响,进一步结合蒙特卡洛法计算单桩的可靠指标。结果表明土参数取值考虑自相关距离的影响后,降低了土参数分布的离散程度,计算的单桩可靠指标更高。在保证桩基安全度的前提下,设计结果能够降低工程成本。     

豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组古气候特征分析

二叠纪- 三叠纪之交发生了地史上最大规模的生物灭绝事件,该事件可能与当时气候环境的强烈变化有关。前人对该时期较连续的海相地层揭示的古气候研究较为成熟,而对同时期陆相地层的研究缺乏系统性,研究资料需要进一步完善。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组为研究对象,运用沉积学、矿物学与元素地球化学等方法对该时期的古气候进行恢复,并与同时期陆相地层对比,进而讨论气候变化对该时期生物灭绝的影响。结果表明：①宜阳地区孙家沟组经历了滨湖- 浅湖- 滨湖等亚相的演化过程,其地层中岩相变化、古生物化石缺失、大量的钙质结核及其它沉积构造的出现揭示了孙家沟组的上段气候明显比下段炎热干旱。②元素地球化学指标以及粘土矿物组合的垂向变化等指示了该时期的气候经历了温湿向炎热半干旱- 干旱转变。③宜阳地区孙家沟组的气候指标所得出的结论与其他地区同时期陆相地层古气候的变化基本一致,反映了研究区与同时期全球古气候的变化存在一致性。二叠纪末期温度的骤升、气候极度干旱化以及陆表生态系统遭受毁灭性破坏等因素,可能是导致或加速陆地生物灭绝的主要原因之一。本次研究对该时期气候变化与生物灭绝之间的关系具有一定的指导意义,为探讨全球P- T之交生物灭绝的原因提供新的证据。     

多属性决策理论的重力匹配导航适配性分析

为确保水下重力匹配导航的可靠性,针对将单一特征指标作为适配性分析准则而导致评价结果不全面这一缺陷,提出了一种基于多属性决策理论的重力匹配导航适配性分析方法。首先,采用重力场标准差、粗糙度、相关系数、坡度标准差、偏态系数和重力异常差异熵6种特征参数作为属性集进行加权规范化处理,得到决策指标对待匹配区的适配性排序,也可构建贴合度来评价最优适配区。然后,在同一条件下,对各待匹配区分别进行匹配仿真比较,结果表明,决策指标越高,匹配效果越稳定,且可直接筛选出最优适配区,决策结果与匹配精度有高度一致性,匹配度高达80%。该方法可靠性高,能够解决单一特征指标信息量较少的问题,为水下潜器长航时、长航距航行提供重要保障。     

海洋沉积物32 Si测年方法研究

天然32Si是宇宙射线成因的，随着降水进入湖泊或海洋，被硅质生物摄取后最终存在于生物硅中。32Si来源单一，生产速率相对恒定，半衰期为150 a，可测年的时间尺度为100~1 000 a，是该时间尺度最合适的测年核素，填补了百年到千年时间尺度测年方法的空白。本文建立了海洋沉积物32Si的测量方法，主要步骤为:（1）样品前处理；（2）生物硅的分离与纯化；（3）生物硅样品中磷的分离与纯化；（4）32P的制样与β计数测量。全程通过硅钼蓝和磷钼蓝分光光度法监测实验过程硅和磷的损失情况，对南沙海域采集的沉积物岩心进行研究，得到南沙海域沉积物岩心32Si的平均活度为16.60 mBq/kg，范围值为8.39~33.34 mBq/kg；32Si在SiO₂中的平均比活度为0.356 Bq/kg，32Si的核素丰度平均值为1.29×10-16（32Si/SiO₂）；根据岩心32Si活度估算得深水区（水深1 335~1 537 m）和浅水区（121~141 m）岩心的沉积速率分别为0.106 cm/a、0.191 cm/a；根据32Si活度计算32Si的平均沉降通量为2.14×10-6 Bq/（cm2·a），与参考文献的结果较为吻合。     

基于改进的 ＤＲＡＳＴＩＣ模型对香溪河典型岩溶流域地下水脆弱性评价

南方岩溶流域的地表水与地下水转换频 繁，地下水环境对人类活动响应敏感，地下水环境脆弱。为 探 索岩溶流域地下水脆弱性评价的方法，以岩溶流域 为 评 价 对 象，选取植被覆盖率、地 形 坡 度、土 壤 类 型、地 下 水 水 位埋深、地下水补给模数、土地利用类型６个指标，通过改进 ＤＲＡＳＴＩＣ模型的评价指标体系，建立了基于 ＶＴＳＤＲＬ模型的岩溶流域地下水脆弱性评价指标体系。以香溪河岩溶流域地下水为例，利用层次分析法计算了评价指标权重，基于地理信息系统的叠加分析功能对香溪河岩溶流域地下水脆弱性进行了定量评价。结果表明:香溪河岩溶流域地下水脆弱性以中等脆弱区为主，占比达到８６．６％；地下水补给模数和土地利用类型对地下水脆弱性的影响作用最强，地下水脆弱性高的区域主要分布于溶丘洼地区，其面临农业活动污染的风险最大。该研究可为我国南方岩溶流域地下水脆弱性评价和岩溶水资源保护提供参考。