二维粒子形状分类技术在云微物理特征分析中的应用

本文介绍了一种针对飞机粒子探测系统中云二维图像探头开发的二维粒子形状分类技术。该技术利用粒子形状几何参数特征把云粒子分为8种类型,分别为微小状、线形状、聚合状、霰状、球状、六角形状、不规则状和枝状。同时结合冰水质量关系,给出了探头液水含量和冰水含量的计算方法。最后应用该技术对2006年4月6日一次飞机探测获取的数据进行了云微物理结构分析,聚合状、霰状、六角形状、不规则状的总出现频率为78%,其中霰状粒子的出现频率随着温度的降低而增加。非降水云中的液水含量、液滴粒子浓度、冰晶浓度明显小于降水云,非降水云中液水含量的平均值为0.01 g m-3,冰水含量的平均值0.007 g m-3,冰晶粒子浓度的平均值为11.9 L-1。     

阿勒泰地区冬季降雪的集中度和集中期变化特征

利用1961~2010年阿勒泰地区冬季台站降水资料,计算并分析了阿勒泰地区降雪集中度和集中期的时空变化特征。结果表明:降雪集中度(PCD)和集中期(PCP)能够定量表征降雪量在时空场上的非均一性。阿勒泰地区降雪平均集中度为0.27,平均集中期为第7.8候(12月上旬)。平均集中度和集中期空间分布不均匀,东部的降雪集中度和集中期较西部大。Morlet小波分析表明,阿勒泰地区降雪集中度和集中期存在各自的年际尺度周期变化。通过降雪量与集中度和集中期的合成分析表明,多雪年集中度较少雪年偏小,集中期较少雪年偏早。     

D－InSAR技术在淮南矿区沉陷监测中的试验研究

综合矿区开采沉陷特点和D－InSAR基本原理指出,当前D－InSAR矿区沉陷监测的难点为：1）不易采用同一传感器数据监测整个地表移动周期内的矿区沉陷;2）在低潜水位矿区,地表移动活跃期内最大变形梯度往往超过雷达临界探测梯度导致去相干;3）在高潜水位矿区,变形梯度大、沉陷积水区雷达回波信号弱,导致干涉测量结果不理想。因此,为了改善D－InSAR在矿区的沉陷监测中的应用效果,针对上述问题提出了相应的解决方案。最后,通过选择淮南矿区形变期内的两景数据,进行二轨差分干涉处理,获得了研究区域煤炭开采形成的地表沉降场,并分析了不可靠形变信息产生的原因。     

春季季风间期巽他陆架和马六甲海峡表层海水浮游植物群落结构研究

于2013年3-5月通过走航取样分别对巽他陆架和马六甲海峡表层海水浮游植物叶绿素a生物量和群落结构进行了观测和研究。结果表明:巽他陆架生物量较低,叶绿素a浓度平均值为(0.083±0.043)μg/L,爪哇海的SS4站位生物量最低,仅为0.014μg/L,浮游植物粒级组成上主要以Pico-级为优势,占80%以上;马六甲海峡自西北至东南存在明显的盐度梯度,在盐度最低的SM5站,叶绿素a生物量最高,达到1.080μg/L;马六甲海峡站位叶绿素a浓度平均值为(0.433±0.315)μg/L,同时浮游植物群落结构变动较大。在海峡西北的SM1-SM4站与巽他海峡类似,主要以聚球藻为优势类群,Pico-级浮游植物占60%~80%;在生物量最高的SM5站,同样以聚球藻为优势类群,而在海峡东南段的SM6和SM7站,虽然叶绿素a浓度相对于SM5略有降低,但仍明显高于其他马六甲海峡站位和巽他陆架站位,此两个站位硅藻比例明显升高,均可达20%以上。从优势类群生物量与环境因子和营养浓度的相关性可以看出,研究海区叶绿素a生物量与水体盐度呈现显著负相关(p0.050),说明陆源输入对研究海区生物量具有明显的影响。另外,硅藻生物量也与磷酸盐浓度(p0.050)和硅酸盐(p0.010)浓度均呈现显著正相关;聚球藻在浮游植物群落中的优势度会受到陆源营养盐输入的影响而降低,但仍然是整个研究区域最优势的浮游植物类群。     

突发性强对流天气快速识别预警改进方法

传统多普勒天气雷达强对流灾害性天气监测采用固定阈值判别法给出强风暴的冰雹闪电灾害预警结果,该方法不适用于不同经纬度、季节和复杂地形条件下的强对流天气识别预警。本文利用循环递归的区域生长法对TITAN算法进行改进,从而快速识别三维强风暴单体及其雷达特征物理量;使用多普勒天气雷达和TRMM星载气象雷达的历史观测数据反演河北石家庄地区春夏两季复杂地形条件下的强风暴灾害性天气Logistics多元线性回归概率预警模型。对发生在河北石家庄夏季的一次强飑线天气和发生在春季的一次超级多单体风暴天气进行冰雹闪电灾害性天气识别预警实验,并与传统算法进行误差对比分析。实验结果表明:与传统算法对比,该方法对强风暴天气识别预警的定位精度较高,并且其漏报率和虚报率较低,有助于快速识别预警强对流灾害性天气。      

联合少量地面控制源的空间信息网轨道确定与时间同步

全球低轨卫星通信星座的发展以及全球导航卫星系统卫星轨道和钟差确定技术的进步,为地基连续运行参考系统(CORS)向近地空间转移提供了必要的基础.空间信息网中低轨卫星节点的使用有助于突破地面参考站布设范围的限制,联合少量境内地面控制源可实现全球高精度空间基准服务.针对空间信息网具有的高动态、网络重构性和伸缩性强的特点,如何利用境内少量地面控制源准确确定空间信息网中低轨卫星轨道和时间基准,是实现天基CORS网全球服务的关键.本文研究了基于骨干网和接入网策略进行空间基准和时间基准统一的方法.试验表明,仅利用5个中国境内测站和2个南北极测站,结合12个低轨卫星节点,即可实现约7 cm精度的骨干网中导航卫星和低轨卫星精密轨道确定.在精确确定骨干网节点轨道的条件下,其他节点的实时定轨精度可达10 cm左右.在空间信息网的时间同步体系方面,提出了网络分层自治策略和新型星间链路用于星间和星地高精度时间比对的方法.结果表明基于通信信号体制可实现10 ns精度量级的时间同步性能.     

东海陆架盆地中生代残留地层特征及其构造启示

东海陆架盆地是位于中国东部华南大陆边缘的一个中、新生代叠合盆地,具有较大油气潜力。目前东海陆架盆地油气的发现均来自于新生界,对中生代残留地层的各方面特征认识不足:在空间上通常集中于特定构造单元,且基本位于盆地西部;在时间上主要涉及白垩纪和侏罗纪,且多是定性或半定量的研究。本文在前人研究的基础上,收集、整理了研究区目前最新、最全的反射地震资料和钻井数据,从钻遇中生界井的标定出发,以地震资料的层序划分和解释为基础,进行残留地层的研究,空间上统一盆地东、西两大坳陷带,时间上统揽白垩纪、侏罗纪以及前侏罗纪三个时期。结果表明,东海陆架盆地中生代残留地层遭受了后期严重的剥蚀改造,总体呈现东厚西薄、南厚北薄的特征,残留地层范围随时间不断东扩。对比各时期残留地层平面展布特征,揭示了东海陆架盆地的演变过程:三叠纪时期盆地原型为被动大陆边缘坳陷型盆地,早、中侏罗世时期为活动大陆边缘弧前盆地,晚侏罗世—晚白垩世时期为大陆边缘弧后伸展盆地;与此相对应,古太平洋板块俯冲肇始于晚三叠世—早、中侏罗世时期,板块后撤始于晚侏罗世。东海陆架盆地在中生代的东侧边界位于钓鱼岛隆褶带的东侧。     

卫星激光测距站分级与GNSS卫星轨道精度校核

GNSS卫星轨道是实现导航定位等位置服务的基础,对卫星轨道精度的精确评估关系到服务的精度与可靠性。卫星激光测距技术是评估卫星轨道精度的独立外部检核手段,由于SLR站系统水平不一,导致数据质量差异较大,因此合理选用高性能SLR站是精确评估卫星轨道的关键。本文利用聚类分析方法,依据国际激光网发布的近10 a全球SLR站性能评估报告,选择观测总圈数、LAGEOS标准点RMS值和系统短期偏差3个参数作为测站分级评估指标,将全球SLR站进行分级。在此基础上,对2020年所有参与国际激光联测的GNSS卫星的事后精密轨道进行了精度校核。结果表明,SLR站水平与数据质量密切相关,利用模糊C-均值聚类算法可有效对全球SLR测站进行分级,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级测站占比分别为28%、51%和21%;采用不同级站观测数据得到的检核结果存在明显差异,基于Ⅰ级站数据的校轨残差均值的绝对值和标准差总体小于Ⅱ和Ⅲ级测站,3种GNSS卫星轨道精度在R、T、N方向上的差异不明显,对应分量的RMS值之间的较差均处于毫米级水平。     

武当地区遥感构造信息定量化分析

利用遥感构造定量分析方法,对武当地区线状构造的定量计算和分析,显示武当地区线状构造以小于100 km的中、小断裂居多;线状构造等密度、频度、交点数、中心对称度,均反映了区域主干线状构造主导方向为北西西和北东两个方位;北东向小型线状构造由北往南更加发育,推断武当地区由北往南,构造运动变新,构造变形由韧性往脆性发展;优益度的特高值—高值区提供了找矿预测的构造信息,对于矿产调查有较好的指导意义。     

新疆哈图金矿床中不同类型黄铁矿的成因研究及其矿床学意义

新疆哈图金矿床存在2种成因的黄铁矿,沉积成因的草莓状或细粒黄铁矿与热液成因黄铁矿。草莓状黄铁矿富Ni贫As,被热液矿物充填或交代。热液成因的细脉浸染状黄铁矿具多阶段演化特征：早期黄铁矿（Py1）呈疏松多孔的海绵状结构,被后期黄铁矿增生,As含量范围明显间断,早期黄铁矿（Py1）是草莓体在热液叠加下重结晶的产物。Py2以Py1为核继续生长,致密均一的晶体内部存在长柱状毒砂、蠕虫状闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿和自然金包体,晶间和裂隙中充填黄铜矿、黝铜矿、闪锌矿和自然金。主成矿阶段的黄铁矿与大量毒砂共生呈脉状（Py3a）或浸染状（Py3b）,晶间可见黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、车轮矿和自然金。热液黄铁矿的Ni、S含量较低,而As含量较高。随着成矿作用的进行,As逐渐替代黄铁矿中的S。根据矿物共生组合,可将哈图金矿床成岩成矿作用划分为草莓状黄铁矿阶段、石英-钠长石阶段（Ⅰ）、白云母-磷灰石阶段（Ⅱ）、黄铁矿-自然金阶段（Ⅲ）、毒砂-黄铁矿阶段（Ⅳ）和石英-方解石阶段（Ⅴ）,成矿期白云母（Ms2和Ms3）和磷灰石（Ap2）富FeO、MgO、MnO。与草莓状黄铁矿伴生的泥质和石墨,显著改变了成矿流体的氧逸度,诱发金沉淀形成金矿化。