中高渗透稠油油藏大孔道动态评价

在中高渗油藏的水驱开发过程中,由于水流的长期冲刷作用,储层岩石的部分颗粒发生运移,伴随着油井出砂储层大孔道逐渐发育,边底水或注入水无效循环严重,影响油藏的开发效果.以高浅北区G104-5区块高渗透稠油油藏为例,基于现场油水井生产特征优选了10个评价大孔道发育程度的动静态指标参数,应用层次分析法确定指标权重;综合考虑油水...     

陆相坳陷湖盆沉积对深时古气候的响应信号:以准噶尔盆地西北缘安集海河组为例

"深时"古气候研究范围为前第四纪地质记录,目的在于为未来气候预测提供依据.准噶尔盆地西北缘安集海河组沉积期,研究区处于早古近纪极热气候(PETM)时期,由于其温室气体排放与当前工业废气排放水平相当,对于全球变化以及地球系统科学研究具有重要意义,一直以来都是古近纪气候研究的热点.准噶尔盆地西北缘在早古近纪沉积期发育大范围...     

基于跟踪调查的北京城市空间感知研究——以中国科学院大学硕士研究生为例

城市空间感知是行为地理学的经典研究课题,论文采用认知地图并辅以问卷调查方法,在一年时间内跟踪调查中国科学院大学雁栖湖校区2017级硕士研究生,根据手绘地图分析中国科学院大学(国科大)硕士研究生城市空间感知的过程与特征。结果表明：① 有别于凯文·林奇(K. Lynch)的空间意象5大要素,国科大研究生手绘地图的基本要素主要为标志物、节点、道路,其中标志物占主导地位;② 根据要素组合特征,可将认知地图划分为散点型、过渡型和拓扑型3类,散点型地图占据绝对数量优势,随驻留北京时间延长,认知地图结构渐趋复杂;③ 国科大研究生北京城市空间感知表现出偏好特殊性、空间非均衡性、个体差异性、感知过程不完整性等特点;④ 远距离感知、城市空间尺度大、受访者逗留时间短等主客观因素制约了北京城市整体可意象性。     

孔石莼净化高盐废水海藻叶表微生态分析

孔石莼是一种大型潮间带绿藻,在去除氮磷营养盐方面已发挥显著作用,但目前尚不清楚其在净化高盐废水时的叶表微生态情况。本研究利用孔石莼处理高盐废水,通过高通量测序技术分析了孔石莼表面和废水中的微生物群落分布特征。研究结果表明：孔石莼表面的微生物多样性和微生物丰度均高于废水。孔石莼叶表优势菌属包括芽孢杆菌属Bacillus、微小杆菌属Exiguobacterium、虚构芽孢杆菌属Fictibacillus和短芽孢杆菌属Brevibacillus,其中芽孢杆菌属Bacillus最为丰富,占比超过整体的70%。废水中微生物以芽孢杆菌属Bacillus与微小杆菌属Exiguobacterium为主,二者占比总和超过整体的99%。相较于水体的流动性,孔石莼表面更利于微生物的生长与分布。     

北极冰区船舶安全航行过程风险动态仿真

近年来随着北极冰区航道的开辟与成功通航,船舶航行安全广受重视,因冰区通航条件对船舶交通安全影响因素特殊且变化大,有必要分析极地冰区船舶航行时航路过程中的风险。探讨低温、浮冰、高纬度等特殊属性对船舶极地冰区航行安全的影响,结合船舶交通风险的特点,提出北极冰区东北航道船舶航行风险状态概率转移的过程风险,构建北极冰区东北航道船舶航行过程风险模型。基于马尔科夫过程假设,建立基于马尔科夫链-蒙特卡洛方法的云仿真模型,利用该模型对北极冰区东北航道船舶航行进行时间连续的过程风险动态仿真。研究表明:夏季时期船舶在北极冰区东北航道航行过程风险整体上处于可通航状态,离散风险程度随时间而连续变化,总体呈现"M"型趋势,风险波动明显。     

豫西济源——义马盆地早中生代湖泊沉积体系的演化

豫西济源－义马盆地早中生代地层潭庄组中上段（Ｔ３）和鞍腰组（Ｊ１）是典型的湖泊体系沉积。谭庄组沉积湖泊相对较浅,受气候控制,由于受季风环流的影响,推测晚三叠世晚期的季节性更强,在三叠纪末－早侏罗世,发生了走滑构造作用,鞍腰组沉积期为走滑引张体制下的湖泊,水体较深,反映了构造沉降的开始在随后的走滑挤压阶段,该湖泊为三角洲和河流相碎屑沉积物充填。     

基于滑模状态观测器的两自由度磁悬浮球控制

首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟踪控制器;最后搭建含干扰重构的滑模状态观测和跟踪协同控制仿真平台,结果表明所提控制策略在动态响应速度、跟踪误差和抗干扰能力性能方面优于传统PID控制.     

基于深度学习的京津冀地区精细尺度降水临近预报研究

精细尺度降水的临近预报对于提升现代城市内涝和山洪地质灾害预警能力具有重要意义。深度学习作为一种新兴方法,在挖掘数据内部特征及物理规律方面更具优势,近年来在天气雷达图像领域的应用已初见成效。为进一步提升精细尺度降水的临近预报能力,基于深度学习网络模型RainNet,研究建立了两种滚动预报方式,开展了京津冀地区1 km分辨率精细尺度降水滚动式临近预报试验和对比分析。 试验结果表明:与传统基于交叉相关的外推预报相比,深度学习网络模型RainNet总体可以明显改进降水1 h临近预报的绝对误差和相关系数;两个RainNet相结合的滚动预报方式对1.04 mm/（10 min）及以下阈值降水,在10—50 min预报性能一致优于传统的交叉相关外推预报。深度学习模型对降水消亡过程的时、空演变趋势刻画更好,尤其更适用于降水消亡过程的临近预报。采用两个RainNet模型相结合的滚动式预报方式优于单一模型滚动预报方式。      

北京地区一次飑线的组织化过程及热动力结构特征

2015年8月7日华北西北部的一次断线状对流系统向东南方向移动,并与平原地区多单体雷暴合并、组织,最终形成强飑线,造成北京地区出现较大范围的风雹和局地短时强降水天气。基于多源资料的研究结果表明:（1）飑线形成有三个阶段:上游线状对流发展移动、平原多个单体雷暴的新生和合并、线状对流并入本地多单体后组织成飑线。第二阶段中,城区北部边缘地面热力分布不均,配合局地风场辐合,触发了雷暴。雷暴冷池范围不断扩大,温度梯度区向南扩展,造成新生对流向南传播。（2）飑线的组织化过程,呈现出两支强入流为典型特征的动力结构:一支位于雷暴冷池后侧中层（4500～5000 m）,另一支位于低层飑线前侧,由强辐合区垂直于飑线指向云内。这两支强入流分别构成飑线前侧和后侧两个独立的顺时针垂直环流圈。后侧入流和前侧入流在同时加强,造成飑线前侧垂直环流不断加强,与之对应的环境垂直风切变也同步增强。这一动力过程形成了有利于飑线组织化的中尺度垂直切变环境,垂直风切变增大的本质实际上是飑线发展反馈的结果,同时也是驱动飑线快速向前移动和发展的重要因素。当后侧中层入流消失,前侧垂直环流也随之逐渐减弱,预示着飑线从成熟开始减弱消亡。（3）从热力结构看,下山的线状对流冷池与平原地区多单体雷暴的冷池合并,形成了扰动温度低于?8°C、厚度加深到1.5 km的强冷池,其前沿的β中尺度锋面附近的辐合上升运动加强,进一步促进了飑线在平原地区发展加强,并出现阵风锋。     

基于雷达组合反射率拼图和深度学习的中尺度对流系统识别、追踪与分类方法

中尺度对流系统（Mesoscale Convective System,MCS）是很多对流性天气的主要致灾体,可导致严重的气象和水文灾害,如雷暴大风、冰雹、龙卷风和山洪。对MCS进行准确的识别和追踪,并根据追踪轨迹及获得的MCS特征实现MCS的分类,对灾害天气的分析和预报有重要意义。基于京津冀地区2010—2019年的雷达组合反射率拼图资料,分别使用支持向量机（SVM）、随机森林（RF）、极度梯度提升决策树（XGBoost）和深度神经网络（DNN）4种机器学习方法,研发了京津冀地区MCS的自动识别算法。使用时、空重叠追踪法对识别的MCS进行追踪匹配,得到包含强度、时间和空间信息的MCS追踪数据资料。在区分线状对流系统和非线状对流系统的基础上,进一步从经典的尾随层云（Trailing Stratiform,TS）、前导层云（Leading Stratiform,LS）和平行层云（Parallel Stratiform,PS）三类准线性MCS的概念模型和结构特征出发,根据追踪轨迹计算MCS的运动方向和MCS近似长轴两侧层状云和强对流云的面积占比,建立准线性MCS的分类算法。MCS的识别属于二分分类问题,以命中率（POD）、虚警率（FAR）、临界成功指数（CSI）和准确率（ACC）为评价指标,综合对比各项指标发现DNN模型较SVM、RF和XGBoost模型对MCS的识别效果更好。使用时、空重叠追踪法对DNN模型识别的MCS进行追踪,结合对两个追踪实例的分析,发现本研究所用的算法取得了很好的追踪结果,也进一步说明了深度学习方法识别MCS的准确性和优势。根据追踪轨迹计算某时刻MCS的运动方向,结合识别的层状云和强对流云的分布位置,准确实现了TS、LS和PS型准线性MCS的分类,为准线性MCS的生命史预测及其致灾天气特别是短时强降水的强度、位置和持续时间的客观预报提供了一种技术思路。