2008年夏季北冰洋海冰表面积雪特征初步分析

运用中国第三次北极考察期间观测的积雪资料, 分析了夏季北冰洋中心海域海冰表面积雪的空间分布特征. 结果表明: 积雪在垂直分布上呈现6种粒雪状态, 表层到底层依次为新降雪、风板、冰片、深霜、冻结状粗雪和渗浸冻结冰层, 积雪表面常被新降雪或厚度为2～3 cm的风板所覆盖. 考察区域积雪的平均密度为(304.01±29.00)kg·m^-3, 表层密度略低于次表层, 遵循雪的密实化原理. 积雪厚度, 雪水当量和新降雪皆具有由南向北递减的空间分布特征, 表明在海冰消融末期, 积雪的气候态分布主要是由降水量的多少决定的, 积雪的消融和蒸发并非海冰表面积雪评估需考虑的首要因素. 雪温随深度的增加而增加, 具有明显的垂直梯度, 观测区积雪表面的平均温度为(-2.01～±0.96)℃, 比海冰/积雪界面的温度高得多.     

地震勘探中小尺度非均匀性的描述及长波长理论

地球物理成像解释的一个重要问题是,地震波传播时其本身受到地质体中小尺度非均匀性的影响,对该问题的研究具有重要的意义且备受关注. 据此,本文首先从统计意义上的表示形式来描述小尺度非均匀性,给出一种拓展了小尺度非均匀性择优取向的随机介质建模新方法,重点阐述了建模过程中对误差处理的重要性. 其次讨论了地震波在水平层状介质中传播时的长波长理论,并指出对该理论的适用条件进行研究的重要意义.且还基于1D随机层状介质,从局部各向异性因子曲线的角度对长波长理论进行了研究,并讨论了密度及泊松比扰动对曲线形态的影响. 最后,从对1D和2D随机介质进行数值模拟的角度重点研究长波长理论不能满足的情况下地震记录的特点,为了便于对比分析,文中也计算了1D随机介质在不同平均化长度下,通过长波长理论得到的等效介质的理论走时(走时的计算是在弱各向异性假设条件下完成的),并给出有指导意义的结论.     

地震资料自适应高分辨率处理方法定量研究

分辨率是地震资料处理的重要问题,常以子波能量展布和震荡长度来定量分析,决定于地震资料的主频和频宽.越来越复杂的勘探对象要求高分辨率算法提供更丰富的波形和相位信息.实践表明自适应滤波方法在提高地震资料分辨率的同时,处理结果表现出更丰富的信息.在对APES方法的自适应滤波原理进行理论探讨和模型分析基础上,提出了加权方式的改进算法(WAPES).通过统计实验,对改进前后的方法在信噪比和分辨率方面的表现进行了定量分析,同时设计典型模型试验来证明新方法的适用性.最后,改进后的方法应用于实际工区资料的处理,取得了很好的应用效果.     

基于长短期记忆网络模型的中分辨率遥感影像变化检测研究

随着遥感数据量的增加,传统变化检测方法难以满足大数据背景下众多应用的需求。为此,该文提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)模型的遥感影像变化检测方法,利用循环神经网络权重共享的优势处理时间序列数据,同时加入长短期记忆网络模型的细胞状态"记忆"影像变化,以解决遥感影像变化检测中的复杂性和困难性。分别利用高光谱影像和多光谱影像进行二分类和多分类实验,从检测地物是否变化到确认变化类型两个层次证明了该方法的可靠性和适用性;相较于传统变化检测方法,该方法的自动化程度和精度有较大程度的提升,为遥感影像变化检测提供了一种新思路。     

一种空间方向关系的细节描述方法

以描述不同细节层次下的方向关系为目的，用内部方向的详细划分来完善空间方向表达，并创造性地将邻接代码的编码思想用于内部细节矩阵的构建，巧妙地将多个内部方向描述矩阵融为一体，从而完成了空间方向关系的深度细节描述。     

混凝土CT图像的几何校正

细观裂纹是混凝土CT研究的主要对象。直观地观察混凝土灰度CT图像细观裂纹的产生和变化有一定困难,需要根据差值CT图像的方法对其进行增强处理。发现差值图像存在阴阳环现象,因此在进行差值运算前首先需进行图像校正,包括整体平移校正、整体几何校正和感兴趣区域校正三种方法,感兴趣区域校正的差值图像最客观。本文提出了有效地提取混凝土CT图像内细观裂纹信息的新方法。     

基于对象诊断的空间检验方法（MODE）

基于对象诊断的空间检验方法 MODE(Method for Object-Based Diagnostic Evaluation),通过在空间场中识别对象,计算对象的相似度,并最终形成两个场的综合相似度来实现对两个空间场的检验。相对于传统的点对点的检验方法,该方法综合考虑了空间位置、形状、面积等多种因素,并通过符合主观判断的模糊逻辑算法计算相似度,克服了数值预报传统检验方法对于空间位置的过度依赖以及TS评分中的"双重惩罚"等不足。个例研究表明该方法具有明显的优势,有较高的实际应用价值。     

北京“23·7”极端强降雨特征和成因分析

利用北京地区加密气象站、补盲的北京市规划和自然资源委员会雨量站、双偏振雷达、风廓线雷达、GPS水汽等观测数据和ERA5再分析数据,对北京“23·7”极端强降雨阶段性特征和成因进行了分析。结果表明：“23·7”极端强降雨累计降水量（331mm）和单点最大降水量（1025mm）均打破历史纪录,最大雨强（126.6mm·h-1）排名历史第二位,具有显著的极端性。强降雨可分为5个阶段,其中第Ⅱ和第Ⅳ阶段降水量分别占过程累计降水量的37.1%和39.7%,第Ⅳ阶段雨强更大,对应急流更强,高温、高湿特征也更明显。地形对降雨的增幅作用显著,降水量在海拔100～300m山区迅速增加,极大值出现在海拔约400m的山区,第Ⅱ（第Ⅳ）阶段山区平均降水量和小时雨强分别是平原的2.1（3.0）倍和2.0（2.7）倍;第Ⅱ阶段主要为地形对急流的直接抬升,第Ⅳ阶段为地形绕流辐合和直接抬升共同作用。7月31日上午（第Ⅳ阶段）边界层急流出口区与低空急流入口区耦合导致低层上升运动增强,促使西部山前β中尺度对流系统由块状发展成线状并有γ中尺度涡旋产生,该β中尺度对流系统北上时形成短暂的列车效应,引发了西部山区8个站次100mm·h-1以上的极端短时强降水。     

阈值选择对高温时空变化特征的影响

在全球变暖的大环境下，极端高温事件的发生频率正在不断增加。尽管国内外已经有许多关于高温发生频率与时空分布特征的研究，但目前学界对于高温仍没有一个统一的定义。为了分析不同阈值检测出的高温事件的差异，基于中国国家级地面气象站均一化气温日值数据集(V1.0)中的1979―2019年的日最高温和日最低温数据，使用绝对阈值和相对阈值2种方法来定义高温，在此基础上计算绝对阈值高温日数、绝对阈值高温积温和相对阈值高温日数3个高温指标，使用Mann-Kendall检验、Sen’s slope、Hurst指数和经验正交函数（EOF），对比分析不同阈值条件下计算的高温指标的变化趋势和时空分布的差异。结果显示：(1)全国大部分地区的高温呈现增加的趋势，但使用不同阈值的高温指标变化趋势以及持续性存在不同程度的差异。相对阈值法得到的高温日数呈显著增加的站点相比绝对阈值法的更多。绝对阈值法显示高温日数在新疆、华南地区和黄淮海地区的持续性较强，而相对阈值法显示高温日数在东南沿海和西南地区持续性较高。(2)不同阈值的高温指标的EOF反映的高温指标的时空分布模式同样存在明显不同，绝对阈值高温指标的第二模态反映的是华东地...     

抚顺某石油厂区地面沉降成因分析及其预测

在研究抚顺某石油厂区地质环境条件的基础上，分析其地面沉降产生的原因，并基于厂区某地面沉降监测点连续8 a的实际监测数据建立灰色预测模型，该模型预测平均相对误差9.69%,误差较小，可以满足实际工程需要。然后据此模型对厂区未来3 a的地面沉降变形进行预测，预测结果显示该厂区地面沉降仍在持续，但年度沉降值有减小的趋势，该预测结果总体上反映了厂区地面沉降变形的变化规律和发展态势。