含分数阶的灰色模型及其在地基沉降预测中的应用

基于灰色理论建立的传统沉降预测模型均为整数阶,存在不连续、与实测数据差异较大的缺陷。鉴于此,本文以灰色模型为研究对象,通过改变模型中的整数阶微分为分数阶微分来改进灰色模型的预测效果。本模型与传统模型的最大区别在于增加了分数阶阶次的识别,首先结合灰色理论得到无输入的常微分方程;接着对其引入输入项,并将常微分方程做变换得到含分数阶的微分方程;最后将该模型与实测数据进行对比,且与传统灰色理论沉降预测模型进行误差计算,发现本文建立的沉降预测模型可以较好地预测地基沉降。     

Fault inference and boundary recognition based on near-bottom magnetic data in the Longqi hydrothermal field

Near-bottom magnetic prospecting, which provides useful information to study shallow geological structures, is an efficient method for investigating active and inactive hydrothermal fields and researching the structure of hydrothermal systems. We collected near-bottom magnetic data in the Longqi hydrothermal area on the Southwest Indian Ridge using the Autonomous Benthic Explorer in 2007 and set up a processing system for magnetic data calibration. By removing the influence of terrain on magnetic anomalies and using the intensity of the spatial differential vector (ISDV) method, we inferred the presence of an N–S-trending fault and estimated its crush zone to be about 120 m wide and >2 km long along the known hydrothermal vents. This inferred fault is consistent with the precise topography mapped during the ABE 201 dive. The fault may be connected to a known detachment fault and form part of a hydrothermal channel. We delineated the hydrothermal alteration zone using the ISDV method and conclude that demagnetization was induced by hydrothermal alteration.     

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TRMM数据在中国降雨侵蚀力计算中的应用

长时间序列降雨过程资料的获取一直是降雨侵蚀力计算中的一个难题。尝试利用地面实测站点数据分别对TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)卫星的3B43和3B42数据进行回归建模和订正,并采用订正后的3 h平均降雨强度代替30 min最大降雨强度,同时基于TRMM数据的EI180的降雨侵蚀力算法,计算出了全国南北纬50°范围(TRMM覆盖区)内2013年月、季和年降雨侵蚀力;最后分别计算了省域和区域尺度下的降雨侵蚀力对全国尺度下的结果进行对比验证。结果表明:(1) TRMM降水数据比地面站点观测的降水量略大,但与实测站点数据具有很好的线性回归关系,其季尺度决定系数R²均较高,由此也说明了TRMM数据可以很好地反映全国范围内降雨的季节性变化。(2)利用订正后的TRMM3B42数据计算出研究区内的年均降雨侵蚀力为536.02 MJ·mm·hm^-2·h^-1·a^-1,其降雨侵蚀主要集中在5~8月份。(3) 2013年全国降雨侵蚀变化趋势由东南向西北方向逐渐降低,且沿海省份较内陆省份降雨侵蚀较高。(4)通过对年降雨侵蚀力结果与实测站点降雨量以及订正的TRMM降水数据分析表明,降雨侵蚀力与降水之间存在着紧密的二次非线性关系。(5)通过尺度验证,其中省域尺度验证误差为8.34%,区域尺度误差仅为0.24%,由此说明了TRMM数据在不同尺度下均具有良好的适应性,同时也验证了方法在不同尺度下的有效性。该方法为有效解决土壤侵蚀中降雨强度计算资料缺乏的瓶颈,同时也为降雨侵蚀力的计算提供了一条有效的途径。     

基于STIRPAT模型的甘肃省交通碳排放测算及影响因素分析

依据IPCC清单指南的数据, 采用"自上而下"的碳排放计算方法, 对2000-2013年甘肃省交通碳排放进行测算, 对交通碳排放总量、人均量、交通能源碳排放结构及碳排放强度进行动态分析. 基于STIRPAT模型, 运用岭回归统计方法对甘肃省交通碳排放影响因素进行定量分析. 结果表明: 甘肃省交通碳排放总量和人均碳排放量都呈逐年上升的趋势; 煤炭、汽油、柴油、电力四种能源消费的碳排放量占交通碳排放量的绝大部分; 交通碳排放强度呈下降趋势; 城镇化水平、客运周转量、货运周转量、人均GDP每增长1%, 导致交通碳排放分别增长0.221%、0.137%、0.174%和0.125%. 建设低碳交通体系将成为甘肃省交通部门减碳的有效途径.     

张掖市甘州区农业水资源利用效率分析

提高水资源利用效率和效益,是解决干旱和半干旱地区缺水问题的关键手段.运用数据包络分析法,从微观农户的角度出发,对张掖市甘州区农业水资源利用效率进行研究.基于对2012年甘州区农业灌溉用水和投入产出情况的调查数据,用DEAP2.1软件测度该地区农业水资源利用效率,并对农业节水潜力进行估算,最后针对分析结果提出提高农业水资源利用效率政策建议.结果表明:甘州区农业水资源利用效率水平高于农业生产效率水平;调整种植规模比减少水资源投入对提高农业水资源利用效率具有更明显的效果;农业水资源利用效率较高的几个乡镇水资源投入冗余较多,水资源浪费较严重,农业水资源利用效率较低的乡镇反而投入冗余较少浪费现象也较少.甘州区的农业节水潜力估算结果为7682.5×10⁴ m³.研究结果对张掖市甘州区节水型社会建设试点的建设效果做出评价,为进一步提出如何提高农业水资源利用效率提供相关参考意见.     

原位微区同位素分析在花岗岩成因研究中的应用

花岗岩及其伴生的镁铁质岩石是构成大陆地壳的重要组成部分,是大陆形成演化的标志物。花岗岩的成因研究,包括花岗岩的岩浆源区及成岩过程,蕴含着大陆地壳生长、岩石圈演化等重要信息。随着二次离子质谱仪(SIMS)和激光多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)的问世,原位微区(in-situ)元素和同位素分析方法开发以及应用使花岗岩成因研究,尤其是花岗岩的岩浆源区和成岩过程等方面得到长足的进展。在仔细阅读相关文献的基础上,结合笔者近年来相关研究工作,综述花岗岩成因研究中原位微区同位素源区示踪和成岩过程的最新进展,以期推动我国花岗岩及原位微区同位素分析方法等相关研究。     

柴达木盆地6.0kaB.P.,2.5kaB.P.和现代的植被覆盖度重建

研究区位于青海柴达木盆地及其邻近地区,本文利用MODIS的植被覆盖度栅格数据,对区内的286个表土花粉样品进行覆盖度估算的误差与精度检验,并且选取了尕海湖和青海湖6.0kaB.P.,2.5kaB.P.和现代的3个时间片段进行裸地、草地和乔木覆盖度变化的研究。冰消期以来的气候变化必然导致荒漠－草原－森林草原的边界发生位移,钻孔第四纪花粉数据的植被覆盖度重建是一个新的尝试,它可以为该地区植被带的位移和季风变化提供重要的环境替代指标。本文采用经验正交函数(EOF)对多变量花粉数据进行了组合变换,然后采用弦距离类比法获得覆盖度的定量重建值。两个钻孔的花粉－覆盖度转换结果清楚地揭示出柴达木盆地6.0kaB.P. 时期较为湿润,而2.5kaB.P.和现代较为干旱,其中青海湖在6.0kaB.P.的乔木覆盖度达到6.13%,而到了2.5kaB.P.和现代降至0.5%左右。尕海的草地覆盖度在6.0kaB.P.达到46.87%,而到了2.5kaB.P. 降至21.75%和现今的0%。本研究结果证明,采用表土花粉数据作为标准数据集来进行古代植被覆盖度转换是可行的,该方法相对于A/C比值对指示干旱程度方面更具有说服力,在季风边缘区和农牧交错带的环境变迁定量化研究方面具有较大的潜力。     

柯坪玄武岩的岩石学、地球化学、Nd、Sr、Pb同位素组成与岩石成因

柯坪玄武岩位于塔里木板块西缘,产于下二叠统库普库兹曼组和开派兹雷克组中。岩石化学组成以富集TFeO、TiO2、P2O5和SiO2不饱和为特征。大部分样品属碱性玄武岩系列,个别属拉斑玄武岩系列。它们的稀土元素和微量元素显示了板内拉张环境玄武岩的地球化学特征。εNd(t)=-1.73～-3．69,εSr(t)= 27．56～ 56．87,^206Pb／^204Pb=17．87～18．02,^207Pb／^204Pb=15．45～15．53,^208Pb／^204Pb=38．22～38．49。Nd、Sr、Pb同位素组成证明柯坪玄武岩源自于前寒武纪的富集型大陆岩石圈地幔。而且,这种情况在塔里木盆地及周缘地区十分发育的镁铁质岩浆岩中具有广泛的代表性。据此,可以将新疆南部和北部划分为两个明显不同的同位素地球化学省。南部省以富集型地幔的同位素组成为特征,而北部省以亏损型地幔的同位素组成为特征。分属于这两个省的古生代晚期阶段岩浆岩有可能不是同一个地质过程的产物。     

羌塘盆地构造特征及油气远景初步分析

羌塘盆地为一大型沉积盆地,基底为双层结构,基底构造具两坳夹一隆及断凸断凹特征。盆地盖层由中泥盆统—第三系组成,盖层中褶皱、断裂发育,具分带性,主变形期为燕山—喜马拉雅期。盆地经历长期演化,早期为拉张型盆地、晚期为挤压型盆地。盆地生油条件良好,具多种构造圈闭和良好盖层,构造圈闭形成时间与烃源岩排烃时间基本同步,具有良好的油气成藏条件。