北京城市下垫面大气CO2反演算法

大气温室气体监测仪GMI（Greenhouse gases Monitor Instrument）是高分五号（GF-5）卫星载荷之一，主要用于全球温室气体含量监测和碳循环研究。高精度反演是卫星大气CO₂遥感的基本需求。地表反射率影响卫星遥感辐射量及辐射传输过程中的地气耦合过程，严重制约着CO₂的反演精度，针对GMI开发高精度的大气CO₂反演算法，地表反射是一个需要重点考虑的因素。城市是CO₂重要的发射源，且城市下垫面存在明显的二向反射特性，加上城市大气条件不良，复杂的地气耦合效应存在这都考验反演算法的准确性和鲁棒性。本文针对北京城市地区，利用2011年—2016年共5年的MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）地表二向反射分布函数BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function）数据，构建了适合利用单次观测数据反演的BRDF模型，并提出一种同时反演地表BRDF参数和大气CO₂含量的算法。结果表明在550 nm波长处气溶胶光学厚度AOD（Aerosol Optical Depth）小于0.4时，大部分GMI模拟数据的反演误差控制在0.5%（~2 ppm）内。利用GOSAT （Greenhouse gases Observing SATellite）实测数据的反演结果与修正后的日本国立环境研究所NIES（National Institute for Environmental Studies）反演结果进行对比，其平均误差为1.25 ppm，相关性达到0.85。本算法满足GMI数据在北京城市区域高精度CO₂反演的需求，并使得反演高值气溶胶区域数据成为可能，增加了GMI观测数据的利用率。     

GNSS变形监测时间序列的改进型3σ粗差探测方法

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)变形监测时间序列中粗差多、大小分布区间大的特点，提出了一种基于小波分析的改进型3σ粗差探测方法。利用实验模拟数据和实际工程数据，分别对该方法的探测效果同常规3σ法和四分位间距(inter-quartile range，IQR)法进行对比。结果表明，改进型3σ粗差探测法相对于常规3σ法和IQR法，不仅在总体探测率上效果更好，而且对探测3σ~5σ粗差的优势更为明显，满足了高可靠性的GNSS变形监测实际需求。     

带胸墙斜坡堤越浪量的数值试验研究

采用黏性流体的连续性方程、雷诺时均N-S方程作为基本控制方程,RNG k-ε模型模拟湍流效应,VOF方法捕捉流体自由表面,结合主动吸收式造波理论,借助FLUENT软件建立二维不规则波数值水槽。在验证数值水槽造波性能的基础上,数值模拟带胸墙斜坡堤的越浪,并将数值计算的平均越浪量与已有物模试验值进行对比,两者趋势一致,吻合良好;表明该数值水槽模拟不规则波作用带胸墙斜坡堤越浪的准确性。针对带胸墙斜坡堤,藉此分析了堤顶超高、斜坡坡比、坡肩宽度及坡肩高度对其平均越浪量影响的规律性,研究成果对斜坡堤工程设计具有重要的参考意义。     

基于熵函数的点云变形可靠性评价指标确定

本文对三维激光扫描测距、测角及配准误差进行分析，利用信息熵的定义给出误差熵模型，并根据误差熵和误差极值的关系，确定变形提取可靠性评价指标。最终通过边坡变化状况进行分析，确定该方法的有效性。     

灰色系统和分形几何耦合的边坡变形预测模型研究与应用

针对小样本观测数据边坡变形预测,提出一种基于灰色系统理论和分形几何耦合的分形预测模型。该模型利用灰色系统理论来对原来分形模型中的分形维数进行拟合预测,通过对比传统分形模型和预测耦合模型预测结果的准确性和稳定性。结果表明在现有小样本监测数据序列情况下,改进分形模型不仅在预测精度上比传统分形模型高,而且还具有一定的抗波动性能力,边坡变形预测的稳定性也有所提高。     

内陆湖泊水深测量的几何内插法与遥感反演法的对比研究

本文对东湖水域分别采用几何内插模型和遥感统计相关模型进行水深反演,重点对比分析2种方法在不同水深区间上计算精度的差异性,明确它们各自在水深测量中的有效阈值。通过精度对比分析,得出在4m以上的浅水区遥感反演法的精度高于几何内插法,在4m以下的深水区几何内插法的精度高于遥感反演法的结论。     

不规则波作用下明基床上开孔沉箱垂直力分析

通过水槽物理模型试验,对不规则波作用下明基床上开孔沉箱所受到的波浪力进行了较为系统的试验研究,分析讨论了开孔沉箱总水平力峰(谷)值时刻对应的总垂直力与基床相对高度、开孔率、波陡、相对水深、消浪室相对宽度等影响因素之间的关系,并与暗基床的研究成果做了对比讨论,给出了明基床上开孔沉箱总垂直力比值(总水平力极值时刻对应的总垂直力/总垂直力极值)与各影响因素之间的计算关系式,研究结果可为工程应用提供参考。     

西藏尼玛县塔色普勒地区去申拉组火山岩的发现 及其地质意义

对塔色普勒地区新发现的去申拉组火山岩进行了系统的地球化学和年龄研究。根据主量元素特征,将区内火山岩划分为富镁安山岩、英安岩和高分异流纹岩3种类型。富镁安山岩具有较高的MgO含量和Mg#值,是俯冲板片熔体与地幔楔相互作用的产物;英安岩与高分异流纹岩具有同源岩浆的特征,富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Pb,亏损Nb、Ta、Ti、Sr等元素,并具有较高的Rb/Sr值,可能是地壳部分熔融经历了不同分异作用形成的。对流纹岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得103Ma±1Ma和107Ma±1Ma的年龄值,显示区内去申拉组火山岩形成于早白垩世晚期。研究认为,区内去申拉组火山岩形成的地球动力学背景是早白垩世晚期班公湖-怒江洋壳向南俯冲过程中发生的板片断离,塔色普勒地区班公湖-怒江洋的陆-陆碰撞时间在107Ma左右。     

基于AE的钻孔煤质数据库构建及其应用

针对生产中钻孔数据和煤质数据分属不同应用系统的特点,提出将钻孔、煤质数据统一建设的构想,并基于ArcGIS阐述钻孔煤质数据库的建设方法,在此基础上利用ArcGIS Engine二次开发实现符号库建设、钻孔图形的绘制与编辑、地质钻孔信息与煤质信息的查询统计等功能,最后展望该数据库在煤矿行业的其它应用。     

湖南岳阳一次重度霾过程近地层物理量场异常特征分析

利用杭瑞高速公路洞庭湖大桥北岸测风塔的梯度风观测资料、三维超声风温仪资料以及岳阳气象站提供的逐小时气溶胶浓度和能见度观测资料,对湖南岳阳2017年1月28日的一次重度霾天气中的重污染过程的近地层物理量变化特征进行了分析,结果表明:（1）重污染来临前约130 min即28日01:50（北京时间,下同）,水平风速、垂直风速、高低层风切变都出现零值,大气处于静稳状态。重污染结束前180 min即28日09:00,上述物理量和高低层温度切变出现零值。（2）湍流强度在重污染来临前有强烈异常信号,其中水平纵向湍流强度异常信号最明显,于重污染发生前130 min出现异常峰值4.15,重污染结束前180 min出现异常峰值3.24。（3）湍流动能和动量通量都在重污染来临前130 min接近0.0 m2/s2,即湍流交换最弱,有利于污染物在近地面的持续堆积和重污染过程的发生。近地层的平均物理量和湍流特征量的异常信号的出现时间有较好的一致性,即出现在重污染来临前的130 min和结束前的180 min。揭示了重度霾污染天气的近地层物理量时间变化规律,着重分析了霾污染的生成、发展、消亡全过程的边界层湍流异常的前期信号,为深入认识霾污染天气进行有益的探索并为这类天气的预测预警提供科学依据。