马尼希基海底高原重力均衡及其构造意义研究

采用三维导纳分析技术,联合海底地形和重力异常数据,对马尼希基海底高原重力均衡状况进行了分析研究,并结合地震学等研究成果,分析其构造意义。马尼希基海底高原海底地形与重力异常相干性在长波部分(大于100km)相对较小,说明高原地壳底部存在低密度异常,并且,根据Airy均衡分析,这种低密度异常并非完全由洋壳对海底地形的均衡调整引起,推测高原地壳底部存在由岩浆"板垫作用"(crustal underplating)形成的低密度异常体,即"底部载荷"。马尼希基海底高原短波海底地形符合Airy均衡,据此分析获得高原地区洋壳厚度为22.7km,与地震研究结果一致。岩石圈挠曲均衡分析表明,马尼希基海底高原岩石圈有效弹性厚度为2.5~5.5km,较优拟合值为3.5km,可能意味着高原形成时岩石圈年龄较小。根据顾及底部载荷的挠曲均衡模型进行分析,定量计算了底部载荷规模,约为地形载荷的30%,其体积约为9.3×105km3,平均深度为18km,是整个高原洋壳的重要组成部分,表明洋壳底部板垫作用在马尼希基海底高原形成和演化过程中产生过重要影响。     

导纳函数的中国南海海底地形模型

针对目前大面积海域依然存在海深测量数据空白的问题,该文选取中国南海4°×4°(12~16°N,115~119°E)海域范围为研究区域,通过频率域上的相关性分析,得到重力异常在30~130km波长范围与研究海域海底地形的相关程度较高。以ETOPO1海深模型作为先验模型,应用导纳函数实现了在无船测数据情况下对海深的反演,最终得到1′×1′的海深模型。将反演结果与检核点进行比较发现,模型1在2 500m以上海域相对误差较小,反演精度较高;2 500m以下海域相对误差变化大,反演精度较低。无船测数据环境下,适当加入一定数量船测海深值作为控制点得到的海深模型2,相较于未加控制点的模型1,在1 000m以下水深处的标准差明显优于模型1,与检核点的差值精度最大提高了45%左右。     

联合多源重力数据反演菲律宾海域海底地形

对比分析重力-海深的“理论导纳”和实际数据的“观测导纳”,获得研究海域有效弹性厚度理论值为10 km。联合重力异常和重力异常垂直梯度数据,应用自适应赋权技术,采用导纳函数方法构建菲律宾海域1'×1'海底地形模型。试验发现,当重力异常垂直梯度反演海深结果与重力异常反演海深结果的权比为2∶3时,所构建的海深模型检核精度最高。同时,联合多源重力数据反演海深能够综合重力异常和重力异常垂直梯度在对待不同海底地形上的反演优势,生成精度优于单独使用重力异常数据和重力异常垂直梯度数据反演的海底地形模型。以船测数据作为外部检核条件,反演模型检核精度略低于V18.1海深模型,而相较于ETOPO1海深模型和DTU10海深模型检核精度分别提高了27.17%和39.02%左右;反演模型相对误差的绝对值在5%范围内的检核点大约占检核点总数的94.25%。     

采用重力异常的导纳理论推估海底地形

系统探讨了采用重力异常的导纳理论推估海底地形的方法。在频率域内对海底地形和重力异常的相关性进行了分析,确定在20~300 km波段内两者相关系数最高,适合通过重力异常反演。以皇帝海山链为例,分别采用未补偿导纳模型和顾及挠曲补偿的导纳模型开展研究,其中涉及的地壳厚度和有效弹性厚度等参数通过均衡响应函数法得到。引入余弦低通滤波器,有效地解决了向下延拓过程中产生的高频震荡问题。算例结果表明,采用重力异常的导纳理论能够有效地反演海底地形,结果真实可靠,反演模型的相对精度在6%左右,与ETOPO1模型相当,且能够刻画出ETOPO1模型中未显现的地形细节。由于地形变化剧烈,反演模型在海山链沿线附近精度不甚理想。     

三维激光扫描技术在米仓山特长隧道施工中的可行性应用研究

巴陕高速米仓山特长隧道为我国目前在建最长公路隧道,全长约13.8km。利用三维激光扫描技术高速率、高精度获取对象表面三维坐标的优势,对米仓山隧道LJ2标段右线施工过程中的超欠挖、二衬厚度、掘进面爆破效果进行了检测,并对开挖断面围岩周边收敛和拱顶下沉进行了变形监测。结果表明,检测段隧道超挖区域比例占到81%,其中超挖0～20cm的占62%,欠挖0～10cm的为14%;二衬厚度选取不同里程、相同位置121个位置进行分析,最大厚度0.662m,最小0.456m,平均厚度0.564m;掘进面爆破深度约为3.048m,爆破方量为254.065m³;K54+030断面围岩周边收敛6d最大收敛变形量为9.5mm,拱顶下沉监测点6d最大变形量为5mm。     

2000—2015年中国大陆海洋岸线变化多视角分析

针对中国大陆海洋岸线在宏观尺度、长时间序列下分析角度较少的问题,该文利用遥感与GIS技术,以2000、2015年2个时期为特征年,从海洋岸线长度与结构、分形维数、岸线变化速率与稳定性、开发利用负荷等角度,综合分析2000—2015年中国大陆海洋岸线时空变化特征。结论如下:①近15年来,海洋岸线总长度增加1 716km,岸线结构变化显著,人工岸线剧增,自然岸线锐减;②海洋岸线分形维数呈增长趋势,具有"北方<全国<南方"的宏观格局特征;③海洋岸线年均变化速率为33.03(m·a~(-1)),岸线的变化速率、稳定性具有显著的空间差异性,北方向海扩张趋势较集中、规模较大;④中国大陆海洋岸线约30%为开发岸线,且海岸开发以重度为主,分布不均,北方岸线开发利用负荷度较高。     

基于TM数据的雅鲁藏布江源区草地植被盖度估测

为了查明雅鲁藏布江源区的草地植被盖度,采用Landsat5 TM数据,以其派生数据NDVI,RVI,VI3,PVI,DVI,MSAVI,SAVI,TM4/TM5为主要分析因子,结合野外植被样地调查数据,选取相关性最高的因子与植被盖度实测值建立回归模型,然后利用该模型反演源区的植被盖度。研究结果表明:①和其他几种遥感评价指标相比,TM4/TM5的比值与草地植被盖度的相关性最高,与草地植被盖度实测值的变化趋势一致,在光谱特征上增强了不同退化程度草地植被的光谱反射值差异,最适宜用于草地植被盖度建模;②雅鲁藏布江源区植被盖度的10个分级中,植被盖度为10%～20%的分布地区最多,面积达到4 322.15 km2,占全部草地面积的49.27%;其次是植被盖度为0～10%和20%～30%的地区,面积分别达到2 238.53 km2和1 397.87 km2,分别占全部草地面积的25.52%和15.94%;植被盖度高于50%的草地面积为195.96 km2,仅占源区草地总面积的2.23%;③植被盖度大于50%的高覆盖度植被区主要分布于4 426～4 800 m高程范围内,面积达到186.25 km2,占整个源区高覆盖度草地面积的95.04%,这与源区的水分分布条件相关。     

北部湾MODIS气溶胶光学厚度的反演

通过IDL语言调用6S模型源码生成相应查找表,对北部湾及周边区域2008年MODIS高分辨率(1 km×1 km)影像进行气溶胶光学厚度反演。反演结果与AERONET公布的Bac_Giang、MuKdahan和Hongkong_poly站的气溶胶产品进行精度验证,得出北部湾地区的气溶胶光学厚度反演,春、秋、冬季选取大陆型气溶胶模式,夏季选取海洋型模式能更好地贴近实际情况。运用此方法对北部湾以及越南东北部地区2004年、2006年、2008年、2010年中晴空少云天进行气溶胶时空分布反演并分析结果。     

风云三号D卫星GPS信号功率调整及干扰分析

全球定位系统(global positioning system,GPS)卫星的IIR和IIF卫星能够在各个信号分量之间重新分配其发送信号的功率,一个或多个GPS信号可以在指定区域根据需要进行功率调整或者关闭。分析GPS信号的变化特征对于地面和空间应用有重要的意义。风云三号D(FengYun-3D,FY-3D)卫星是中国极轨气象卫星之一,利用FY-3D卫星实际测量数据可以帮助GPS用户全面了解GPS功率调整的特点。首先,利用FY-3D运行轨道全球覆盖的特点分析GPS信号的强度,特别是GPS信号功率调整时间段信号变化的特点;然后,使用在轨数据研究了全球范围L波段信号干扰的特征,得到了干扰对全球导航卫星系统掩星探测仪掩星天线的自动增益控制和基底噪声的影响。结果表明：从2020-02-14开始的GPS功率调整以[35°N,37°E]和[35°N,69°E]为中心,覆盖半径约为7 500 km,在该区域内GPS P(Y)码功率增加约10 dB;GPS L1和L2频段在中东地区持续受干扰的影响,该区域的基底噪声比其他区域增加约3～10倍;干扰区域中心点和GPS功率调整区域中心点大致在同一位置。G...     

北极地区地名纵横谈

北极地区是指北极圈(66°33′)以北的广大地区,包括北冰洋、诸多岛屿和亚、欧、北美大陆北部的苔原带和部分泰加林带,面积2100万平方公里,约占地球总面积的     

新一代全球海底地形模型BAT_WHU2020

本文利用由多源卫星测高资料计算的新版全球重力异常Grav_Alti_WHU,联合船测水深资料,构建了全球75°S—70°N范围的1′×1′海底地形模型BAT_WHU2020。以船测水深、现有模型和多波束测深数据为参考,对模型精度进行了分析评价。结果表明,在中国海域及邻区(104°E—160°E,0°N—50°N),本文模型与船测水深之差值的标准差约70 m,与SIO V19.1模型精度相当,优于ETOPO1、DTU10、GEBCO_08等模型,较此前发布的BAT_VGG模型精度提高了约30%,说明本文模型构建方法可靠、数据处理准确、精度较高。在全球范围内,BAT_WHU2020模型与船测水深之差值的标准差为50～65 m,差值在±200 m范围内的比率超过95%,与SIO V19.1模型精度相当,优于ETOPO1、DTU10、GEBCO_08等模型,较BAT_VGG模型精度提高了27%～36%。以SIO V19.1模型为参考,模型之差的标准差为90～110 m,约90%格网点差值在±200 m以内,约95%格网点差值在±300 m以内,两者一致性良好。最后,讨论了地壳均衡、Parker公式高次项等对成果精度的影响,模型的真实空间分辨率,以及以多波束测深为参考的模型精度问题。分析认为,BAT_WHU2020模型空间分辨率为10～18 km,在马里亚纳海沟、麦夸里海岭地区相对精度为5%～6%。     

黄河流域植被NPP时空变化及其对水热条件和退耕还林还草工程实施的响应

本文以MOD17A3HGF植被净初级生产力(NPP)数据为基础,结合气温、降水及DEM数据,开展了2000—2020年黄河流域植被NPP时空变化特征及其对水热条件和退耕还林还草工程实施的响应研究。结果表明：(1)黄河流域植被NPP总体呈显著线性增加趋势(P<0.001),其中植被NPP增速中游地区高于下游、下游高于上游地区。黄河流域植被NPP显著增加趋势占95.29%,集中分布在黄河流域中游地区(黄土高原地区);显著减少的区域主要集中在人口分布密集的城市及其周边区域。(2)黄河流域植被NPP与年平均气温、年降水量均以正相关为主,其中显著正相关分别占11.15%和42.35%,分别呈东—西向和南—北向分布。(3)黄河流域中游地区坡度为[15°,25°]区域植被NPP增速最快,其次为坡度>25°和<15°区域,反映出退耕还林还草工程的实施对黄河流域中部黄土高原地区的植被改善具有一定的作用。     

基于HSI模型的吉林省东部地区生境质量动态评价

生境质量评价对生物多样性保护具有重要意义,能够为生态环境的恢复和保护、区域可持续发展政策的制定提供科学依据。以吉林省东部地区为研究区,基于2000年和2015年2期Landsat TM/OLI影像和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,选取水源状况、干扰因子、遮蔽条件及食物来源作为评价因子,采用层次分析法确定权重,建立了生境质量评价模型,对吉林省东部地区进行生境质量动态评价,并从评价因子、土地覆被变化、社会经济及气候变化等方面分析变化原因。结果表明,吉林省东部地区2000年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的37. 69%和46. 88%,2015年生境质量最好和较好的区域分别占研究区总面积的41. 20%和44. 66%; 2000—2015年间生境质量变好的区域为9 414. 19 km2,变差的区域为5 627. 5 km2;土地覆被变化是导致生境质量变化的主要原因之一,吉林省大力发展生态旅游、退耕还林是生境质量变好的主要驱动力,气候条件适宜为吉林省东部地区生态环境保持长期稳定提供了有力保障。     

合肥地区平流层气溶胶地基激光雷达与SAGE卫星探测比较

为了解中国上空SAGE反演的平流层气溶胶数据质量,将合肥地区地基激光雷达观测10年(1996年—2005年)的气溶胶数据与SAGE资料进行比较。通过较为系统全面的比较分析,得到如下结果:(1)10—30 km内SAGE与Li DAR分析的气溶胶变化趋势较为一致,出现峰值和低值的位置也较为接近;(2)SAGE结果普遍比Li DAR测量的偏小,对应的平流层气溶胶AOD差异显著,定量表现为:激光雷达获取的平流层气溶胶AOD基本约为0.004,SAGE反演的平流层气溶胶AOD基本约为0.002,只有前者的一半;(3)两者分析的20—35 km气溶胶季节分布差异较小,再次表明平流层气溶胶比较稳定。     

SENTINEL-1A影像用于台湾高雄Mw6.7地震形变分析

为及时获取大范围地震震前震后的形变数据,监测和分析地表形变,利用欧空局最新发射的SENTINEL-1ASAR影像,采用D-InSAR技术获取台湾高雄Mw6.7级地震同震形变场。研究分析得到台湾高雄地震的震中位置约为120.41°E、22.96°N,地震主要形变范围为震中方圆约8.3km,地表在雷达视线向最大形变约为16.4cm、最大相对形变约18.0cm。     

南水北调中线工程核心水源区土地利用空间格局动态变化研究

掌握南水北调工程水源区土地利用变化情况对于改善水源区生态环境,确保足量、优质的清水进京入津具有重要意义。本文基于第一次地理国情普查、历史基础测绘等数据,借助RS和GIS技术,对2009—2015年南水北调中线工程核心水源区土地利用时空变化进行了分析,结论如下:1)区域以林地为主,约占全区总面积的80%,植被覆盖情况良好; 2009—2015年,土地利用减量以耕地为主,增量以草地为主,林草总覆盖率略有增加,耕地、林地、草地总量基本保持平衡。2)土地利用类型相互转化主要发生在耕地、林地、草地三者之间,集中发生在海拔1 000 m以下、坡度15°以上的区域。3)政府实施的生态工程建设、库区移民政策等取得了明显效果,53.47%的坡耕地(5°以上)转化为林地、草地,但仍有相当一部分林地、草地转化为坡耕地,政府应重点加强保护海拔1 000 m以下、15°—25°坡度带内的林地和草地,减少人为活动对水源区生态环境的破坏。     

实现1°×1°全球cm级大地水准面的一种理论方案

阐述了采用 Stokes方法或 Molodensky方法难以确定全球cm级大地水准面的理由.提出了一种实现具有分辨率1°×1°的全球cm级大地水准面的理论方案,并给出了实施步骤, 其基本前提是给定全球具有分辨率为1°×1°的mGal的引力位模型以及精度较高的地表浅层密度分布.     

缅甸Yangon及其周边地区地震危险性评估

用概率统计方法对仰光(Yangon)及其周边地区的地震危险性进行了评估研究。根据常用的复现法和最大量级值的不同,将地震源区域划分为9个不同的区域。本研究区域为13°37′N~20°2′N、93°35′E~99°5′E,并给出了50 a内地震发生可能性超过2%和10%的地震危险性分布图以及峰值加速度值。     

粤港澳大湾区自然资源遥感调查与保护建议

利用2015年高分辨率遥感数据和地形资料,基本查明了2015年粤港澳大湾区的海岸线、红树林、湿地、耕地、园地、林地、草地、地表水和土地荒漠化等分布现状。2015年粤港澳大湾区大陆海岸线总长度为1 512. 18 km,其中人工海岸线占了60. 34%。耕地面积为7 820. 59 km2,其中以水田为主要耕地类型,面积为5 934. 17 km2,占耕地面积的75. 88%。荒漠化面积为396. 80 km2,以工矿型荒漠化为主,面积为211. 26 km2,占荒漠化面积的53. 24%;其次是水蚀荒漠化,面积为185. 51 km2,占荒漠化面积的46. 75%。区内自然资源的相关开发规划与保护治理工作亟需加强。本次研究采用生态足迹法分析数据显示,广州市的海珠区、天河区、黄埔区、番禺区和白云区的西北部,佛山市的南海区、禅城区和顺德区,东莞市北部,深圳市的宝安区、南山区、罗湖区、福田区及龙岗区西北部,惠州市的惠阳区、惠东县西部,中山市,江门市的江海区及珠海市的香洲区相对于其他地区生态承载力较低。     

北极遥感海冰密集度数据的比较和评估

本文利用2012年夏季中国第五次北极科学考察期间雪龙船在北极东北航道走航观测的海冰密集度数据(OBS-SIC),初步评估了7种基于被动微波遥感的海冰密集度产品(PM-SIC)。7种PM-SIC因传感器和反演方法不同,分辨率差异较大(4—25 km)。在海盆尺度的海冰范围反演上7种PM-SIC基本相同,但对小范围浮冰区的反演差异较大。与MODIS可见光图像对比发现,MASAM数据(4 km)对局部小区域海冰刻画较好,是研究近岸区域或海峡岛屿海冰覆盖范围或面积时的首选产品;7种PM-SIC纬向平均后对比分析显示,不同PM-SIC对网格内是否存在海冰的判断基本一致,但对网格内海冰所占的比例(密集度)判断差异较大。结合OBS-SIC按航线、区域、密集度大小3种不同情况对7种PM-SIC进行分类定量评估,结果表明基于AMSR2传感器的AMSR2/ASI和AMSR2/Bootstrap数据与OBS-SIC偏差较小,平均偏差约±1%,均方根偏差仅11%和12%;而SSMIS/NT数据的偏差最大,平均偏差约–15%,均方根偏差为21%,其严重低估了网格内的海冰密集度值;因此具有更高分辨率的AMSR2/ASI数据(6.25 km)是关注海冰密集度大小时的首选产品。