中国地震科学实验场:历史与未来

如同一百个人的心目中有一百个哈姆雷特,一百个地震科学家心中也许会有一百二十个中国地震科学实验场.本文简要介绍一下经过两年时间,通过很多专家的沟通、讨论、争论、碰撞所形成的关于中国地震科学实验场的一些“共识性”基本概念,在一定意义上,也算是中国地震科学实验场本身的“公共模型”(community model).     

建筑物白模多边形的自动合并

建筑物白模多边形数据可广泛应用于许多领域,但在实际应用中,由于数据太过细致,且目前使用的建筑物白模多边形数据存在拓扑关系错误,不满足生产要求,这给地图综合中建筑物群的自动合并提出了新的要求。因此提出了一种基于约束性Delaunay三角网的建筑物白模多边形自动合并方法,在保持建筑物整体结构和视觉效果的前提下减少不必要的细节。该方法能够消除原始建筑物图形数据中的空间拓扑关系错误,并对建筑物白模多边形进行一致性处理,有利于独栋整体建筑物的三维可视化。并用C#编程语言开发桌面应用程序对该方法进行了实现,通过和ArcGIS建筑物综合工具的建筑物群合并结果进行对比分析,验证了该方法的有效性和实用性。     

两行根数辅助的SLR单站定轨

单站测距资料定轨的困难限制了漫反射SLR(Satellite Laser Ranging)测距资料的应用.为此,提出利用两行根数模拟多站SLR测距资料作为辅助,实现单站SLR测距资料定轨的方法.该方法对卫星Ajisai单站SLR测距资料定轨并生成5 d预报轨道,误差小于40 m,实现利用单站测距资料的轨道改进,验证了方法的可行性.     

中国历代荧惑守列宿与四星聚、五星聚考查

利用授时历法和现代天文计算方法,对中国历代天文志记录的荧惑(火星)守列宿、四星聚、五星聚进行分析研究,结果表明:65条荧惑守列宿,正误率分别为49%和51%.如果把荧惑留、留守、在某宿等运动形态也考虑为守的范围,共有95条,其正误率分别为56%和44%.12条四星聚正误率各占一半,即50%.11条五星聚正误率分别为82%和18%(其中含五星并见).并对错误记录的原因做了初步探讨.     

基于钻孔应变观测资料分析远震造成的动态库仑应力变化

已有证据充分证明了大地震远震触发作用的存在.为认识其机理,需要深入探究大地震产生的远场动态应力对断层面应力及断层地震活动性的影响.四分量钻孔应变仪作为超宽频地壳应力监测的重要手段,可以直接记录地震波传来时造成的动态水平应变和应力,这些资料对动态库仑应力变化及其影响的研究有着重要意义,而迄今尚未得到足够重视和应用.本文通过对高台、通化台的四分量钻孔应变仪记录到的2018年太平洋地区4次大地震事件数据进行分析,识别出了P波、S波和面波等不同震相,运用应力花瓣方法分析了它们的特点,计算了它们各自引起的动态应力变化,展示了利用钻孔应变实际观测资料定量研究不同震级大小、不同震中距离的远震地震波在台站位置处的地壳造成动态应力变化的可行性.研究发现,台站位置处动态应力变化的主应力轴方向大体与震中方位角一致,并讨论了对台站附近断层面上动态库仑应力的影响.定量计算结果表明,这4次地震在高台、通化台附近断层面产生的动态库仑应力变化峰值在数百帕量级,低于一般认为的动态触发阈值,也的确没有观测到被动态触发地震活动.但是本文的思路和方法,对今后更大远震可能产生的触发效应提供了研究基础.     

基于密集台阵地震背景噪声成像预测煤矿瓦斯分布

瓦斯突出是一种常见的煤矿动力灾害现象,随着煤矿矿井开采深度的增加,煤层瓦斯含量、压力都呈上升趋势,发生煤与瓦斯突出的危险性加大.传统的瓦斯测量方法只能测量局部离散点瓦斯含量,难以从矿井及采区尺度对瓦斯含量进行预测.因此需要寻求一种能够在采区及工作面布设前预测煤层瓦斯富集程度的高效地球物理方法.背景噪声成像方法已经在城市地下空间、矿产资源等近地表成像中得到广泛的运用.本文将该方法首次应用到阳泉寺家庄煤矿井田区域,采用96个台站记录的连续背景噪声数据,通过互相关方法获得了台站对之间的瑞利面波经验格林函数,并进一步提取了 5 Hz～1.4 s的基阶瑞利面波的群速度和相速度频散曲线.本研究首先通过区域的平均频散曲线获得该区域的平均一维横波速度结构作为三维反演的初始模型;其次,利用基于射线追踪的面波频散直接成像方法获得研究区1.0 km以浅的三维横波速度结构;最后,结合获得的三维速度结构,以及岩石物理实验获得的瓦斯含量与地震波速度的经验关系,预测了寺家庄井田15号煤的瓦斯含量,预测的瓦斯含量与实际巷道揭露的瓦斯含量具有较好的一致性.本研究成果表明,对于煤矿瓦斯分布预测来说,背景噪声成像方法是一种潜在有效的全新的技术形式.     

玛曲MS4.4地震震源机制解及其构造意义探讨

2021年5月22日青海省玛多县发生M_S7.4地震,数小时后在距离震中两百多公里的甘肃玛曲县发生了M_S4.4地震。利用甘肃、青海和四川区域测震台网记录的三分向宽频带数字波形资料,反演甘肃玛曲M_S4.4地震的震源机制解,结果显示此次地震活动面走向、倾角和滑动角分别为105.6°、74.1°和-38.7°。参考玛多M_S7.4地震的震源机制解,发现两次地震震源机制解具有较好的一致性,均呈现明显的左旋走滑特征。静态库伦破裂应力改变量分布计算结果表明,玛曲M_S4.4地震震中位置单位面积(m~2)受到来自玛多地震震中方向的拉应力约为0.02 MPa。综合两次地震的震中距、发震时刻和断层分布等情况,初步判断甘肃玛曲M_S4.4地震应为青海玛多M_S7.4强震的一次触发地震。     

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新疆国土资源环境信息系统设计与实现

对新疆国土资源环境信息系统的设计与实现进行了详细介绍,对系统研建中的关键技术进行了研究和探讨,提出了解决方案。系统的建成实现了利用GIS技术对国土资源环境信息的统一管理和快速检索、更新、分析与处理,填补了新疆国土资源环境遥感综合调查信息应用GIS技术综合管理应用的空白。     

理论与方法是GIS可持续发展的核心问题

地理信息系统(GIS)在40年中快速地从一个技术性概念发展成一个学科门类,并且成为现代信息科学的重要组成部分,其中理论与方法的发展起到了至关重要的作用,特别是在地理信息系统已经深入人心的今天,理论与方法已经成为其可持续发展的核心问题。