青藏高原油气勘探战略选区和战术突破目标的建议

三陆两槽基础地质认识是长期指导青藏高原油气勘探的基础地质认识,其核心支柱是冈底斯地区晚二叠世—侏罗纪是长期地层缺失或是发育陆相地层的冈底斯古陆。然而最新的青藏高原地质大调查工作识别出了很多原来认为缺失的地层,证明冈底斯古陆并不存在,因此三陆两槽的基础地质认识也不成立。基于新的地层学发现,笔者提出了两陆一盆基础地质认识,将青藏高原的古生代—中生代海相盆地命名为古格盆地,指出古格盆地的措勤断块具有形成大型油气区的地质背景,古格层系和保吉层系是措勤断块的两个油气勘探的有利层系,都是碳酸盐岩台地相沉积,这两个层系大部分保存在白垩系地层之下,保存条件好。燕山期晚期—喜山期的南北向构造挤压造成措勤断块全区发育复式背向斜,郎山组及以下的地层形成褶皱,褶皱的背斜核部是油气勘探的有利构造部位,这些背斜构造在后期东西向断层的掀斜作用下,形成鼻状构造。这些鼻状构造的高点位置就是油气勘探的靶点位置。青藏高原油气勘探重心应该从羌塘断块转向措勤断块,建议在措勤断块识别出的鼻状构造高点部位开展物探和钻探验证工作。     

西藏措勤盆地上侏罗统吐卡日组上下段的厘定及其礁灰岩发现的油气勘探意义

西藏班戈县保吉地区各昌茶玉剖面发现晚侏罗世珊瑚化石约12属16种,分别为Calamophylliopsis?sp.,Clausastraea?sp.,Epistreptophyllum cylindratum Milaschevitsch,Epistreptophyllum sp.,Heliocoenia aff.etalloni Koby,Kobyastraea?sp.,Montlivaltia tenuilamellats Roniewicz,Montlivaltia?sp.,Myriophyllia?sp.,Pseudocoenia hexaphyllia(d’Orbigny),Pseudocoenia?sp.,Rhipidogyra?sp.,Stephanastraea?sp.,Stylina?sp.,Stylina cf.subramosa de Fromentel,Thecosmilia?sp.等。化石指示各昌茶玉剖面上部第42—80层时代为晚侏罗世牛津期—基默里奇期,表明各昌茶玉剖面地层并不属于原划的中二叠统下拉组。本文依据化石及岩性特点将其修订为上侏罗统吐卡日组。根据保吉地区的吐卡日组与上下地层的接触关系及其岩性变化可划分为上下两段地层,各昌茶玉剖面代表吐卡日组下段地层,主要为厚层碳酸盐岩夹少量泥页岩及多层礁灰岩。久朗仓剖面代表吐卡日组上段地层,为一套碳酸盐岩夹大量粗碎屑岩地层。吐卡日组下段在措勤盆地内部、班公湖—怒江缝合带内广泛分布,指示晚侏罗世措勤盆地发育大面积广阔稳定的碳酸盐岩台地,其中生物礁表明晚侏罗世碳酸盐岩台地具有优越的油气生成和储集条件。     

新疆于田绿洲地表温度对土地利用/覆被的响应监测

以于田绿洲为例,以Landsat TM/ETM+图像为主要的数据源,提取了于田绿洲的土地利用/覆被信息.利用单窗算法反演了地表温度,综合分析了2001-2011年间于田绿洲±地利用/覆被变化(LUCC)及其对地表温度的影响,同时利用像元分解模型得出绿洲植被覆被度,并分析了其与地表温度的关系.结果表明:在2001-2011年的10 a期间,于田绿洲最主要的土地利用类型是以人类为主导因素的,同时以自然利用类型向人工利用类型的转化最为显著.耕地、水体等以人类为主导因素的土地利用类型面积增加了809.65 km2,盐渍地等以自然为主导的土地利用类型面积减少了758.76 km2,人为影响是于田绿洲较主要的驱动因素.于田绿洲土地利用/覆被变化改变了地表温度的空间分布特征,在土地利用/覆被类型发生变化的区域,地表温度有升有降,但总体上地表温度的空间分布与土地覆被类型的空间变化格局存在明显的一致性.地表温度的变化与植被覆被度的变化有关,证明了植被在改变下垫面热量分布的格局中扮演着重要作用.     

利用GRACE 数据监测中亚地区陆地水储量动态变化的研究?

利用2003年1月至2013年1月10 yr 间的GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment)重力场恢复与气候实验重力卫星数据,辅以 TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)/CMAP (Climate Prediction Center’s Merged Analysis of Precipitation)降水量数、NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)数据、DEM (Digital Elevation Model)数据等多种数据源及诸多GIS (Geographic Information System)手段,分析了121个月内研究区陆地水储量的动态变化情况。研究结果表明：⑴自东向西研究区陆地水储量变化程度由微弱逐步变化为非常剧烈;⑵巴尔喀什湖域外流区、鄂毕河流域以及部分叶尼塞河中下游地区的陆地水储量持续增长趋势显著;⑶锡尔河流域、阿姆河流域的交界处、幼发拉底-底格里斯河流域和里海西南海岸交界范围内,陆地水储量呈现了急剧降低的趋势;⑷降水量、蒸散发、地表植被的覆盖变化、地形因素等自然因素均对陆地水储量产生影响作用;⑸陆地水储量最大值出现的时间滞后于降水量最大值出现的时间。     

基于BFGS法融合InSAR和GPS技术监测地表三维形变

虽然InSAR技术具有高精度、大范围和高空间分辨率等优点,但只能监测雷达视线方向上的一维地表形变;而GPS技术虽可以监测地表的三维形变,但其空间分辨率很低.本文针对融合InSAR和GPS技术监测地表高空间分辨率三维形变展开研究.首先证明了简单的局部最优化迭代算法就能求得综合InSAR和GPS监测地表形变速率的能量函数模型的全局最优估值.随后提出了利用BFGS局部最优算法反演最优的地表三维形变速率.该方法既能避免全局最优化算法计算复杂且难以收敛的问题,又能克服传统的解析法中数值计算不稳定的缺点.最后,通过模拟实验和美国南加州真实数据实验表明,该方法能够得到高精度的地表三维形变速率场.而且当观测或插值误差导致解析法误差较大时,BFGS方法仍能得到高精度、稳定的全局最优解.     

SBAS-InSAR技术监测青藏高原季节性冻土形变

冻土的冻结和融化的反复交替会造成地质环境与结构的破坏,从而导致房屋和道路等地面工程建筑物的地基破裂或者塌陷,还会引起山体滑坡、洪水暴发以及冰川移动等.因此,监测冻土形变对确保冻土区工程建筑的稳定性和安全性,同时保证冻土区社会经济可持续发展具有重要的意义.目前,在冻土监测方面并没有能大面积监测冻土形变时间演化情况的有效方法,本文提出将InSAR技术中的小基线集方法(SBAS-InSAR)应用于监测冻土来获取其形变时间序列中.考虑到冻土形变呈现明显的季节性特征,本文提出利用周期形变模型来代替传统SBAS方法中的线性形变模型,从而更好地分离出高程残差和大气误差.利用ENVISAT卫星获取的21景ASAR影像图作为实验数据,采用改进的SBAS技术成功获取了青藏高原从羊八井站至当雄站铁路段冻土区的地表形变时间序列图,揭示了该冻土区从2007年到2010年的季节性形变演化情况.通过与研究地区温度变化的联合分析,发现所得到的地表形变结果与冻土的物理变化规律非常吻合,证明了SBAS-InSAR技术在冻土形变监测中具有良好的发展应用前景.     

InSAR滑坡监测研究进展

InSAR技术的发展及数据的丰富,使其成为了滑坡监测中的重要手段之一。本文首先从InSAR滑坡监测的数据选择开始,介绍不同数据、场景对于InSAR滑坡监测的影响;其次,对当前影响InSAR滑坡监测精度的主要因素进行分析,综述了目前主流的解决方法;然后,对当前InSAR滑坡三维形变监测的方法做了系统性的分类,总结了各自的优缺点及使用范围;最后,对目前限制InSAR滑坡监测的主要问题、可能的解决途径及未来的发展方向等问题进行了探讨。     

多孔径InSAR技术电离层校正方法及二维形变场应用研究——以玉树地震为例

差分合成孔径雷达干涉测量技术只能监测地表在雷达视线方向上的一维形变,这极大的限制了其发展和应用.本文详细介绍了一种利用单对干涉影像监测地表二维形变的方法——多孔径InSAR(MAI)技术,研究了基线误差和电离层对该技术的影响,发展了利用顾及方向性的滤波和插值方法改正电离层的影响.最后,以2010年玉树地震为研究对象,利用两景PALSAR影像给出了地表的同震二维形变场.研究结果表明,MAI技术要明显优于传统的灰度偏移量法,在同震形变监测和震源参数反演中具有巨大的潜力.     

气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征

利用河南省30个农业气象站1981-2010年共196个冬小麦品种的观测数据和同期气象数据,采用相关分析和回归分析方法,研究了气候变化背景下冬小麦生育期长度、积温需求和产量构成要素等品种更新特征。结果表明：30年来,河南省冬小麦生长季平均气温升高明显,营养生长期增温速率高于生殖生长期,降水量变化趋势不明显。不同区域品种更新的主要特征是出苗-抽穗天数减少（2.8~5.9 d/10a）、抽穗-成熟天数增加（1.3~2.5 d/10a）;完成各生育阶段所需积温（>0℃积温）总体呈增加趋势,其中抽穗-成熟期尤为明显（26~50℃?d/10a）。有效穗和穗粒数与营养生长期长度或同期积温无显著相关,千粒重随生殖生长期延长而显著增加。豫南地区生育期天数比（抽穗至成熟天数/出苗至成熟天数）和同期积温比（抽穗至成熟积温/出苗至成熟积温）随时间增加,积温比对产量变化的解释性高于天数比;豫中和豫北地区生育期天数比随时间增加,但积温比无明显的时间变化趋势,单产提高与生育期天数比增加有关。气候变化背景下河南省冬小麦品种更新特征是营养生长期缩短、生殖生长期延长、千粒重增加,从而提高了产量。     

基于三维随机水文地质结构模型的地下水流数值模拟: 以西辽河平原为例

为了探究水文地质结构对地下水流数值模拟的不确定性,可以运用随机模拟建立地下水位的预测模型。根据转移概率地质统计方法模拟多孔介质岩性分布,利用非线性规划的思路计算岩性与水文地质参数之间的关系,从而建立相对精确的随机水文地质参数场。将不同的水文地质参数场运用到MODFLOW中,得到不同的随机模拟结果。通过比较随机模型和确定模型的末流场拟合情况以及水位动态拟合图,发现确定模型和随机模型具有相似趋势,都能与实测流场拟合较好,但是随机模型更能体现真实的水文地质特征。对随机模型预测10年后的地下水水位做不确定性分析,得到水位平均变幅介于-5～5 m之间,且95%置信度水位变幅的平均上限线约为0.146 m。研究结果为决策者提供科学依据。