磁激电方法技术试验研究

激电法是矿产勘查的主要方法技术,其中应用最多的是电激电法,但电激电法在接地条件困难区(倒石堆、沙漠、戈壁、永久冻土)难以发挥效果,为了发展不接地的磁激电技术,在对磁激电法的基本原理、方法技术、数据处理等方面进行研究的基础上,开展了磁激电法与电激电法的对比试验,并对试验结果进行了分析。     

四川省太阳能资源气候学计算

利用SMARTS模式计算晴天总辐射,充分考虑大气对太阳辐射的削弱作用和海拔高度的影响,以四川省为例,建立了复杂自然环境条件下基于日照百分率的太阳能资源气候学计算方程。该方法不仅物理意义明确,而且计算结果误差明显降低;与实测值相比,7个辐射站年地面太阳总辐射曝辐量的相对误差均低于7%;与初始值采用天文辐射曝辐量的方法相比,无论是相对误差值还是离散程度,均降低一半以上。该方法较好地解决了在一个地形复杂、气候多变的区域采用同一计算方程的难题,从而有效避免了过去采用分区方法带来的边界不连续问题,对我国东西高差大、干湿变化明显的特殊情况具有应用价值。     

利用HJ-1卫星数据监测山区水库资源

遥感技术能够快速、宏观地获得研究区域的数据,已成为湖泊环境动态变化监测的重要技术手段。但是对于山区的湖泊和河流而言,由于沟壑众多,河道狭窄,水体像元多为混合像元,利用现有方法提取水体遥感影像难度较大。水体与植被、城市和土壤等地物在不同波段的光谱反射率的差异是利用遥感手段提取水体信息的基本原理。本文在水体光谱特征分析的基础上,描述了HJ-1卫星数据特征及所采用的山区水体信息的遥感提取方法,并以南湾水库为例,描述了利用植被指数(NDVI)方法识别水体信息的技巧:首先将HJ-1数据的第3和第4波段经过波段运算得到NDVI图像;再将两种遥感图像中NDVI值小于0的像元判识为水体,NDVI值大于0的判识为水库周围的农田,经过计算像元数量得到水体面积信息;最后在各种专业软件的支持下,结合非监督分类的水体识别效果,将水体与其他地物类型区分开来。结果表明,利用HJ-1卫星数据可有效排除其他地物的干扰,显著提高水体监测的精度。     

闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验

遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径。闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验以滦河上游闪电河流域为核心试验区,以地球表层系统的水循环过程和能量平衡为研究对象,旨在通过天—空—地一体化的观测手段,针对不同典型地表类型开展全波段主被动协同遥感观测,研究异质地表和山地条件下像元尺度遥感关键参量的观测方案,研究重要水热参量的遥感方法及其同陆面/水文过程模型的结合,支撑国家民用空间基础设施和空间科学先导专项相关卫星计划的论证实施。其中,航空飞行遥感试验搭载L波段主被动一体化微波载荷、双角度热红外相机、四波段多光谱相机和高光谱成像仪进行协同观测,实现了土壤水分、组分温度、植被含水量、叶面积指数等地表参数以及湖泊、水库、湿地等的遥感监测;地面同步观测试验利用车载微波辐射计、地基雷达和光谱仪进行了典型地物如裸土、植被、水体、人工目标等的遥感观测,并按照样区—样方—样点的多尺度嵌套方案进行了地表参数的同步采样,获取了该地区关键地表参数的短时期时空变化特征;同时配合卫星和机载观测,在闪电河流域完成了土壤温湿度、地表水热通量、地表辐射四分量、降水等气象要素的地面观测网络的建设,为验证地表辐射/散射遥感模型,发展、优化和验证水热参量遥感反演算法,研究地表水热参量尺度效应与尺度转化问题提供了重要平台,将促进陆表能量与水分交换过程的理解及其对全球变化的作用和反馈机制的研究。     

山东省定陶地区富锶土壤地质成因研究

为研究山东省定陶地区土壤富锶的地质成因,更好地规划潜在富锶土壤种植区域,指导农业生产,发展绿色经济,本文在对该区土壤样品的相关元素化验分析的基础上,进行了定陶地区富锶土壤的沉积环境分析、黄河故道变迁分析和水化学分析。通过研究分析发现,土壤中富集的锶非当地风化沉积而成,而是从锶含量较高的区域搬运而来。历史上黄河故道曾流经研究区,并且该区全部位于黄泛区内,黄河源头及流经区域多处富含锶矿及锶含量高的岩石,研究区土壤元素Sr/Cu值显示古沉积环境为湿润的,说明由富锶区域水流搬运而来。黄河故道流经研究区,其源头为产出天青石矿的大省,研究区地下水中为HCO3-Na型,地下水中Sr与SO2-4为极显著相关,相关系数为0.719,远大于与HCO3的相关系数,符合天青石矿与水作用规律。进一步验证了研究区富锶土壤为黄河故道沉积而来,推测研究区锶为黄河故道沉积得来,沉积速度为0.5~1.6cm/a。     

相位激电和时域激电对激电效应响应关系研究

相位激电法和时间域激电法都是以岩(矿)石的激发极化效应为基础的,极化相位和视极化率都是对岩(矿)石激发极化效应强弱的反映。这里通过数值模拟和矿区实测数据的分析,表明两者对可极化体激电效应的响应存在关联,在一定条件下,可建立关系式进行相互转换。     

丝绸之路明长城遗址的病害性态研究

明长城遗址是与丝绸之路沿线赋存环境相统一的开放系统,遗址的病害表观、时空演化受环境因素影响显著。调查丝绸之路遗址区的气候特征和地质地貌、地震活动等环境特征并选取具有差异性环境特征的典型遗址,通过史料查阅、野外考察和室内分析测试,结合遗址区环境特征和建筑形制、土体性质研究各类病害在不同因素影响下其表观特征及空间分布规律,验证各类病害形成与发展的存在性,进一步揭示病害演化机制,为防治和监测病害的形成和发展提供参考,提出在遗址加固保护中应基于各类病害的表征及机理有的放矢地设计全面的保护方案,这对土遗址的长期保存有着重要意义。     

地震前的电磁异常综述

从地震电磁异常成因、地震电磁监测两个方面来概括近年来在地震电磁学科的研究进展,通过对现有研究结果的分析总结,认为确立震前电磁异常与地震区域与震级的关系是做好预报地震工作的关键所在,因此加快完善地震电磁立体监测体系,发展与重力、红外、遥感等卫星多手段分区域协同研究是未来地震电磁学科的发展方向,多学科的融合和相互验证是实现地震准确预报的必经之路。     

机器学习揭示玄武岩构造背景与源区性质

玄武岩作为地幔的衍生物，是研究地幔物质组成与演化、地壳物质再循环和多圈层相互作用的重要介质。玄武岩的微量元素和同位素特征常被用于制约玄武岩形成的构造背景和地幔源区性质，但单一地球化学指标或二维图解方法常给出模棱两可或者互相矛盾的结果。与传统方法相比，机器学习方法能更全面和深入地分析数据，在多维空间上挖掘散点数据之间的内在联系和规律。本文简述了近年来机器学习方法在判别玄武岩构造背景、划分地幔组分与揭示玄武岩源区性质等方面取得的一系列成果，以期通过这些方面的应用实例为地幔地球化学研究带来新的认识。机器学习有望成为研究地幔深部过程与宜居地球形成机制的重要手段。     

基于无记忆状态观测器的多时滞不确定非线性系统的自适应控制

针对一类多时滞不确定非线性系统,研究了基于无记忆状态观测器的自适应控制问题.时滞状态扰动的上界未知,在控制中通过自适应律估计未知参数,并利用估计值设计了不依赖于时滞的无记忆状态观测器和控制器,基于Lyapunov-Krasovskii函数证明了观测误差渐近收敛到零.最后仿真结果说明了该方法的有效性.