数值微分插值及其应用

以平面区域内偏微分方程定解问题的离散代数方程组为基础,给出了由平面区域内任意分布点上的值求整个区域中值的一种新播值方法──数值微分插值．该方法可直接推广到一维和高维空间的区域中,有较广的应用背景。     

干旱对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FZB42生物被膜的形成及根际定殖能力的影响

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)FZB42是一种植物根际促生菌(PGPR),能够促进植物生长,提高植物抵抗病害\,干旱和盐胁迫的能力。但关于干旱胁迫下解淀粉芽孢杆菌FZB42自身生物被膜形成能力及根际定殖能力的研究鲜见报道。利用PEG-6000模拟干旱胁迫,进行渗透势分别为-0.05、-0.50、-1.48、-2.95 MPa的干旱胁迫处理,测定分析此胁迫条件对解淀粉芽孢杆菌FZB42的生长、生物被膜的形成、根际定殖能力以及胞外多糖产量的影响,为进一步阐明解淀粉芽孢杆菌FZB42对提高植物的抗干旱能力提供理论依据。结果表明:(1)高浓度的PEG-6000能够显著抑制解淀粉芽孢杆菌FZB42的生长、生物被膜的形成及在拟南芥(Arabidopsis thaliana)根际的定殖能力。当添加15%PEG-6000时,生物被膜吸光度(OD600)和根际定殖数量达到最低值,分别为1.542和1 500 cfu·mm^-1。(2)解淀粉芽孢杆菌FZB42的胞外多糖分泌量随PEG-6000浓度的增加而增加。不添加PEG-6000时,胞外多糖含量最低为150.2 mg·L^-1。当添加15%PEG-6000时,胞外多糖的产量最高为568.8 mg·L^-1。     

基于素数分解排序的水汽层析代数重构算法

该文首先介绍了解决层析方程组病态问题的代数重构算法,并对影响该算法迭代结果的松弛因子、投影次序、停止规则进行了讨论,提出了基于素数分解排序的水汽层析代数重构算法。其次,详细陈述了该算法的3个核心内容:分组排序、素数分解排序、非负约束。分组排序可提高反演结果精度;素数分解排序保证了解的无偏性;非负约束则使迭代结果符合水汽值的非零特性。最后,利用2015年8月13日UTC 0时的香港参考站的观测数据对6组实验方案进行了分析,证明了基于素数分解的投影排序对水汽层析结果具有重要影响,且通过该方法可以有效提高代数重构算法解算GNSS水汽层析方程组的精度。     

干涉SAR的二维相位解缠算法研究

相位解缠是干涉合成孔径雷达 (INSAR)应用的重要步骤之一。本文通过一定的实验研究 ,对比分析了现有的几种主要的相位解缠算法的原理和特点。路径积分算法的局域算子和最小二乘算法的全局算子是这两类解缠算法的本质特征。而各种不同的算法对不同的数据也各自有其特定的适宜性 ,算法的选择应该视实际数据的特点而定。     

干涉SAR的二维相位解缠算法研究

相位解缠是干涉合成孔径雷达（ＩＮＳＡＲ）应用的重要步骤之一。本文通过一定的实验研究,对比分析了现有的几种主要的相位解缠算法的原理和特点,路径积分算法的避域算子和最小二乘算法的全局算子是这两类解缠算法的本质特征。而各种不同的算法对不同的数据也各自有其特定的适宜性,算法的选择应该视实际数据的特点而定。     

闽江下游河道污染物变化过程的动态模拟

根据非恒定流运动的圣维南方程组，以及污染物浓度变化的一维带源项对流扩散方程，建立了闽江下游河道一维动态水动力水质模型，率定了糙率、纵向离散系数和污染物降解系数，验证了模型的合理性．计算结果表明，模型下边界定在梅花断面，为研究包括福州段在内的马尾（白岩潭）以上河段的水环境问题提供了适当的条件；河道来水污染负荷总量、流量和浓度条件对南、北港水质影响显著．     

闽江下游河道污染物变化过程的动态模拟

根据非恒定流运动的圣维南方程组,以及污染物浓度变化的一维带源项对流扩散方程,建立了闽江下游河道一维动态水动力水质模型,率定了糙率、纵向离散系数和污染物降解系数,验证了模型的合理性.计算结果表明,模型下边界定在梅花断面,为研究包括福州段在内的马尾(白岩潭)以上河段的水环境问题提供了适当的条件;河道来水污染负荷总量、流量和浓度条件对南、北港水质影响显著.     

闽江下游河道污染物变化过程的动态模拟

根据非恒定流运动的圣维南方程组,以及污染物浓度变化的一维带源项对流扩散方程,建立了闽江下游河道一维动态水动力水质模型,率定了糙率、纵向离散系数和污染物降解系数,验证了模型的合理性.计算结果表明,模型下边界定在梅花断面,为研究包括福州段在内的马尾(白岩潭)以上河段的水环境问题提供了适当的条件;河道来水污染负荷总量、流量和浓度条件对南、北港水质影响显著.     

绿洲系统维持机制的非线性热力学分析

参照前人的一些研究,以热力学第二定律为基础,以非线性热力学方法分析了开放热力系统的熵变过程,给出了开放热力系统发展方向的热力学判据,该判据表明开放热力系统只有在外界提供的负熵流支持下才能维持其非平衡态的定态有序结构,否则热力学系统将会演变成无序结构的平衡态。在此基础上,我们把绿洲系统近似看成一个自然界处于定态的开放热力学系统,并给出了该系统与外间之间能量流和物质流过程所引起的总体熵流的时变方程,分析了绿洲系统各种内外因素对熵流变化的贡献,初步讨论了绿洲演化的本质以及绿洲稳定维持所需要的内外因条件。同时还进行了简单的数值分析。     

基于HJ-1A高光谱影像的湿地精细分类

混合像元的存在不仅影响了基于高光谱影像的地物识别和分类精度,而且已成为遥感科学向定量化发展的主要障碍。本文以扎龙湿地为试验区,以环境一号卫星采集的高光谱影像为数据源,分别采用传统的全约束最小二乘光谱解混算法(fully constrained least squares spectral unmixing algorithm, FCLS)与基于稀疏约束最小二乘光谱解混算法(sparse constrained least squares spectral unmixing algorithm, SUFCLS)实现了试验区湿地的精细分类,并对两种分类结果的表现及其分类精度进行了对比分析。研究结果表明：SUFCLS算法能够自适应的从光谱库中选择场景中所占比例最高的一组端元,并将此端元的组合应用于传统的全约束最小二乘光谱解混中实现不同湿地类型丰度的提取,该算法充分考虑了端元的空间异质性,弥补了FCLS算法在端元选取过程中的不足。精度验证结果表明与FCLS算法相比,SUFCLS算法分类结果的均方根误差更小,丰度的相关系数更高,因此该方法对于提高湿地解混精度以及实现湿地精细化分类具有重要意义。     

盐湖沉积改造与地下卤水成因——以库车和渤海湾盆地为例

2015年在新疆库车盆地发现高钾盐泉水,进一步为库车盆地地下钾盐找矿提供了线索。为探讨地下卤水成因,结合渤海湾盆地总结了受断裂活动控制发育的古盐湖底辟构造的盐湖沉积改造模式。控制盐体改造的断裂带及后期发育的断裂系为地下卤水的沟通和混合提供了空间和通道,从而影响地下卤水的矿化度和化学组分。氢氧同位素特征揭示：库车盆地高钾盐泉水的水体来源主要为当地大气降水,而钾的物质来源与古盐湖析盐后期浓缩卤水或地下固体钾盐的溶解有关;渤海湾盆地地层水则继承了古盐湖沉积卤水,后期接受水岩反应、浅层水体掺杂等改造作用,最终形成矿化度分布具有极大差异性的地层水。沉积盐体的“古凹今隆”决定着钾盐的沉积、分异变形改造和保存,隆起盐体的次级凹陷及陡坡一侧是高矿化度卤水储存及钾盐矿物沉积的有利部位,值得关注和深入研究。     

盐湖沉积改造与地下卤水成因——以库车盆地和渤海湾盆地为例

2015年在新疆库车盆地发现富钾盐泉水,进一步为库车盆地地下钾盐找矿提供了线索。为探讨地下卤水成因,结合渤海湾盆地总结了受断裂活动控制发育的古盐湖底辟构造的盐湖沉积改造模式。控制盐体改造的断裂带及后期发育的断裂系为地下卤水的沟通和混合提供了空间和通道,从而影响地下卤水的矿化度和化学组分。氢氧同位素特征揭示,库车盆地富钾盐泉水的水体来源主要为当地大气降水,而钾的物质来源与古盐湖析盐后期浓缩卤水或地下固体钾盐的溶解有关;渤海湾盆地地层水则继承了古盐湖沉积卤水,后期经受水—岩反应、浅层水体掺杂等改造作用,最终形成矿化度分布具有极大差异性的地层水。沉积盐体的“古拗今隆”决定着钾盐的沉积、分异变形改造和保存,隆起盐体的次级拗陷及陡坡一侧是高矿化度卤水储存及钾盐矿物沉积的有利部位,值得关注和深入研究。     

察尔汗盐湖西北部典型采区地下卤水赋存状态的地面核磁探测与数值模拟研究

察尔汗盐湖地下晶间卤水蕴藏了宝贵的盐湖矿产资源,如何确定地下卤水的赋存规律以制定科学合理的卤水开采和补给方案,正成为盐湖资源大规模可持续利用亟需解决的重要问题.以察尔汗盐湖西北部的典型采卤区作为研究区域,1)利用新型的地面核磁共振找水仪,通过在研究区布设两条十字交叉的测线,探测并反演解译测区地下60m深度内的卤水静态赋...     

察尔汗盐湖西北部典型采区地下卤水赋存状态的地面核磁探测与数值模拟研究

察尔汗盐湖地下晶间卤水蕴藏了宝贵的盐湖矿产资源,如何确定地下卤水的赋存规律以制定科学合理的卤水开采和补给方案,正成为盐湖资源大规模可持续利用亟需解决的重要问题。本文以察尔汗盐湖西北部的典型采卤区作为研究区域,1)利用新型的地面核磁共振找水仪,通过在研究区布设两条十字交叉的测线,探测并反演解译测区地下60米深度内的卤水静态赋存形式,2)结合OpenGeoSys(OGS)多物理场耦合地下水数值模拟软件,对测区地下卤水的动态运移形式进行数值模拟计算。地面核磁探测结果表明研究区含水量整体偏低,最大含水量约0.8%,平均含水量约0.4%。测点结果给出的含水层位分界面与邻近钻孔的地层层位分界面的一致性较高,浅部的层位误差在10%以下,达到了0.5米的精度。考虑到测区南北两边均有采卤渠正在汲取地下卤水,且在测区中心存在两条废弃的采卤渠,OGS地下水数值模拟研究结果表明采卤渠造成测区浅部卤水较大空缺,与研究区浅部含水量总体偏低的探测特征一致。研究结果表明地面核磁共振技术能准确探测卤水当前的赋存状态,地下水运移模拟技术可以深入认识采补活动引起卤水赋存状态的变化规律。探测和模拟结合的联合研究是确定卤水赋存规律的重要手段,研究成果可为盐湖资源合理开采高效利用提供基础资料和相关科学支撑。     

西台吉乃尔盐湖采卤前的水动态背景

西台吉乃尔盐湖是一个特大型以地下卤水为主的多种有益组份共生的盐类矿床。根据卤水赋存状态,可分为地表卤水(湖水)、晶间潜卤水、孔隙潜卤水和晶间承压卤水4个卤水分层。晶间承压卤水层分布在湖区的广大地带,该矿层以厚度大、分布广、富水性强为其特征,是矿床主要的卤水矿层。观测孔高水位期多在9~10月,低水位期多在1~5月,全区平均水位2 681.34 m。     

四川盆地地下卤水勘探开发前景展望

四川盆地地下卤水分布广泛,点多面广,品质优良,资源丰富,开发历史悠久。卤水含有K+、Br-、I-、B3+、Li+、Sr2+等多种有用组分,为重要的化工原料水。进一步加强四川盆地卤水资源研究,对卤水有利构造或地段进行勘探开发,必将为振兴四川卤化工业,实施西部大开发战略作出贡献。     

西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水化学组分变化的影响因素分析

运用灰色关联分析法对影响西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水化学组分变化的主要因素进行分析,结果表明,各因素影响力大小的综合排序为TDS>相对密度>水位>pH值>卤水温度>采卤量。内部因素(如TDS、相对密度)仍然是影响卤水化学组分变化的主要原因,但外部因素的影响(如水位变化)则越来越凸显其重要性。采卤量的影响力最小,说明在整个矿区范围内当前的采卤活动还没有对地下卤水化学组分的变化产生明显影响。     

西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水组分区域分异特征

随着采卤活动的不断深入,西台吉乃尔盐湖矿区地下卤水的化学组分也逐渐产生了区域分异。根据化学组成随时间变化特征,矿区可划分为5个不同区域:西北孔隙卤水区、孔隙卤水和晶间卤水过渡区、降落漏斗核心区、降落漏斗周围区以及地表水影响区。研究表明,地表径流并未对矿区地下卤水产生明显影响,亦即现有的补水模式没有产生明显的作用。因此,有必要重新探讨补水模式,从而使得固体矿有效地向液体矿转变。     

柴达木盆地马海盐湖储卤层渗透特征及卤水富集机制

通过野外抽水试验方法,确定了柴达木盆地马海盐湖储卤层渗透系数,并结合地下卤水赋存特征与沉积环境对其渗透性能进行分析。结果表明：本地区石盐层大多不纯,石盐晶体内包裹有泥、砂,且晶体间也有泥、砂充填。在石盐沉积期间,由于受到洪水与间歇性河流影响,导致地质环境演化过程中沉积形成的储卤层渗透性能在各处相差较大,区域地下卤水的连通性相对较弱。根据试验开采区27口开采井钻孔资料和地下卤水监测数据,进行了储卤层差异性分类,将钻孔所揭露储卤层划分为3种类型,不同类型储卤层卤水富集性能具有较大差异,表现为渗透系数和单井涌水量在平面分布上的较大数值差距。通过对钻孔岩心岩性、孔隙特征及补给条件等方面进行分析,得出卤水富集性能强的基本条件：储卤层具备天然良好的颗粒骨架和稳定的卤水补给来源与通道。依据储卤层渗透性能和卤水富集规律,将马海盐湖试验开采区划分出不同地下卤水富集区段。     

西台吉乃尔盐湖地下卤水的赋存特征

西台吉乃尔盐湖属于柴达木盆地构造分区茫崖坳陷中的一里坪凹陷区,位于柴达木盆地东部三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖和达布逊湖)沉降区的西端,接受来自昆仑山北坡的那陵格勒河补给。此盐湖是以卤水锂矿物为主,并伴生钾、硼、镁等多种组分的大型矿产地,水化学类型属于硫酸盐型硫酸镁亚型。地下卤水划分为晶间潜卤水(WⅠ)、孔隙潜卤水(WⅡ-1)和晶间承压卤水(WⅡ-2)三层。