世界屋脊之旅(三)——青藏高原梦想的寻觅

本刊已连续三期刊登了全国政协人口资源环境委员会副主任、国土资源部咨询研究中心主任、中国国土经济学会副理事长、《今日国土》杂志编辑委员会副主任陈洲其同志的系列摄影作品——"世界屋脊之旅·青藏高原梦想的寻觅"。许多读者致电本刊编辑部,认为陈洲其的作品构思巧妙、视角独特、画面清新美丽,具有较高的欣赏价值和艺术价值。同时建议本刊多登类似作品,"形象描绘国土资源"。通过对优秀摄影作品的欣赏、领略祖国的大好河山,珍爱我们的美好家园。     

IGR轨道外推及其在对流层实时监测中的应用研究

在精密定轨和轨道外推理论的基础上，对比分析了由IGS快速轨道（IGS rapid orbit，IGR）外推1d的轨道与IGS最终轨道间的差异，用此外推轨道和最终轨道分别按长基线双差网解方案计算了BRUS、IENG、PTBB等欧洲一些IGS／TAI站的天顶湿延迟（zenith wet delay，ZWD），并对两种轨道下各站的ZWD进行了对比。轨道对比结果显示，除异常卫星外，“病态”卫星的IGR外推1d的轨道仍具有一定的高精度。而ZWD的对比结果则表明，当剔除异常卫星的影响并对“病态”卫星加以适当处理后，IGR外推1d的轨道用于对流层实时监测是可行的。     

网络RTK参考站间模糊度动态解算的卡尔曼滤波算法研究

提出一种适用于参考站网络的站间模糊度解算方法,该方法使用CA码与相位的电离层无关组合解算宽巷模糊度,利用多路径效应的周期性削弱CA码多路径效应。在宽巷模糊度得到固定后,利用卡尔曼滤波对L1模糊度进行估计,并使用模糊度失相关搜索算法,动态地确定模糊度。这种方法已经应用在自主开发的网络RTK软件上,并以四川GPS综合服务网络SIGN(Sichuan Integrated GPS Network)作为试验网络,进行了试验和分析。     

混合型缓冲回填材料导热性能试验

为提高高放废物地质处置库中缓冲回填材料的导热性能,选用高庙子钙基膨润土和钠基膨润土为基础材料,添加不同比例的石英砂、石墨和沸石配置成混合型缓冲回填材料,运用瞬变平面热源法进行了不同含水率、不同干密度条件下导热系数的测试分析,并提出了混合型缓冲回填材料的建议配合比。结果表明,缓冲回填材料的导热性能随着含水率、干密度的增大而增大,各材料导热系数的大小排序为:石墨(M)石英砂(S)钠基膨润土(N)钙基膨润土(G)沸石(F)。石英砂和石墨作为添加剂可以极大地提高缓冲回填材料的导热性能,沸石对混合材料导热性影响不大,但其优良的吸附性与化学稳定性可为混合型缓冲回填材料其他性能提供保障。     

矿物微孔对有机污染物吸附的机理和影响因素

有机污染物对地表和地下水环境的污染是当前环境保护领域的重要问题之一。矿物的微孔结构(2.0nm)对有机污染物在地下水环境中的长期迁移与归宿以及吸附处理污染水体方面具有重要的意义和应用价值。本文在介绍矿物微孔吸附机理的基础上,探讨了矿物孔道的表面化学性质,有机污染物本身的物理化学性质,以及水环境中的共存溶解性有机质和金属离子对有机污染物在矿物微孔中吸附的影响。     

高频动态多星座GNSS数据的周跳低时延解算方法

对于高频高动态的连续实时动态(RTK)定位,快速低时延的周跳探测与修复至关重要.基于高频数据误差特征和改进的几何无关相位组合MGF(modified geometry-free combination),本文提出了一种观测值域的动态GNSS周跳低时延解算方法OMGF(observation based MGF).首先基于高频观测数据的噪声特性,利用伪距与相位组合得到周跳初始修复量,再结合MGF对初始修复量进行精确修复.推导了不同卫星系统的伪距和相位噪声水平对OMGF方法周跳修复成功率的影响,以及OMGF方法适用的观测值噪声边界条件.OMGF方法仅需利用单颗卫星的观测数据进行周跳探测与修复,且降低了周跳修复对伪距观测值的精度要求.利用实测的20 Hz三星座GNSS(GPS/BDS/GLONASS)动态数据进行试验分析,结果表明:OMGF方法的成功率约为99.998％;与GF(geometry-free combination)和HMW(Hatch-Melbourne-Wübbena combination)组合方法相比,OMGF方法解算速度提高了60倍.OMGF方法的算法复杂度低,计算效率高,有利于算力资源受限的移动端超高频实时动态定位数据的在线快速处理.     

基于客观判识的青藏高原横切变线结构及演变特征合成研究

利用1981—2016年6—8月每天4次,分辨率为1°×1°的ERA-Interim再分析资料,基于纬向风的经向切变、纬向风速0线和相对涡度3个参数,在计算机客观自动判识青藏高原横切变线（简称高原横切变线）基础上,选取位于33°—35°N的高原横切变线个例13个,采用合成分析技术,研究了高原横切变线结构及演变特征。表明高原横切变线位于青藏高原主体80°—100°E范围内,在500 hPa呈东西走向、水平尺度近2000 km,垂直方向在高原上空可伸展至480 hPa、厚度可达近2 km。高原横切变线出现的环流背景是:500 hPa高纬度两槽两脊,青藏高原两侧分别为带状分布的西太平洋副热带高压（西太副高）和伊朗高压。在动力场上,高原横切变线走向与500 hPa正涡度带轴线走向一致,切变线附近为带状的涡度正值区和上升运动区,对应于无辐散带,辐散/辐合带分布在高原横切变线北/南侧;高原横切变线附近正涡度带垂直可伸展到350 hPa,上升运动伸展至200 hPa,但高原横切变线仅至480 hPa左右,为浅薄的斜压性天气系统,呈现随高度升高向北倾斜的特征。在水汽热力场上,高原横切变线是水汽汇聚带;高原横切变线附近南侧的600—500 hPa存在高假相当位温中心,具有非常明显的高温、高湿特征。高原横切变线从初始产生到发展强盛再减弱的演变过程中,其生命期近4 d,伴随西太副高西移过程,随着高原横切变线附近正涡度带范围增大、强度增强,高原横切变线发展,干冷空气的侵入导致高原横切变线强度减弱甚至消亡。      

ECMWF高分辨率模式降水预报能力评估与误差分析

利用2015—2017年6—8月ECMWF高分辨率模式(ECMWF-Hi)的加工产品,结合我国2 400多个国家级气象站逐小时降水观测资料,对ECMWF-Hi产品24 h降水预报的准确度、集中度和相关性进行了评估,并与ECMWF集合预报模式(ECMWF-EPS) 24 h降水预报产品进行比较。为更好地描述预报的集中度,避免单纯用标准差比或平均值比刻画预报集中度的缺陷,建立一个综合标准差和平均值的R指数,用之定量描述模式预报的集中度。结果表明:(1) ECMWF-Hi在均方根误差的检验方面并未表现出优势;而分辨率较低的ECMWF-EPS集合平均预报误差最小。(2) ECMWF-Hi对研究区域降水预报的集中度的整体描述较为准确,离散度与观测较为相似,预报期望也与观测降水的期望最接近,ECMWF-Hi比ECMWF-EPS的集合控制预报与集合平均对观测降水集中度的刻画较为准确。(3)研究区域内各站点R指数分布表明,ECMWF-Hi与ECMWF-EPS控制预报、平均预报相比,对平均值预报不足的站点较多,且这些站点的预报集中度普遍大于观测,ECMWF-Hi的降水预报更接近观测降水。(4)评估应用结果表明,R指数不仅能定性评估模式的集中度,也可定量描述集中度大小。     

VR技术在地面气象观测设备保障技能培训中的应用

虚拟现实(VR)作为近年来极为火热的高新技术,在诸多领域中得到了广泛应用。VR应用到气象部门地面观测设备保障技能培训,降低了硬件投资且增强了培训效果。介绍了VR技术和实现工具,分析了VR技术在气象地面观测设备保障培训中的应用场景,初步设计了虚拟观测场仿真培训系统,最后对虚拟观测场的基本交互式设计及实现做了重点阐述。     

内蒙古鄂伦春自治旗地下水水质特征及适用性分析

在调查、取样、钻井基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件,得到鄂伦春地区区域地质条件、地下水质量、生活饮用水质量、农田灌溉用水质量特征.认为鄂伦春自治旗地下水铁、锰含量受东北地区铁、锰土壤高背景值控制,含量普遍较高,引起地下水色度和浑浊度升高.地下水中As、SO₄^2-、NH₄⁺、NO₂^-在不同区域质量浓度值相差较大,受人类活动的影响较大.以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据,铁、锰、色度、浑浊度、pH值、硫酸根、氟离子含量高,造成部分井位地下水达到Ⅳ类水标准,基本适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作生活饮用水使用.在充分认识这一区域地下水质变化规律的基础上,应尽量减少人为因素对地下水造成的污染.