沉积过程的三维计算机模拟及其应用

利用模拟沉积、剥蚀和搬运过程的数学模型和基本算法,开发了模拟软件SSSP(simulating system of sedimentary processes)。该软件能够进行主要沉积环境的大规模剥蚀、搬运和沉积过程的复杂模拟,并可控制各种参数实时显示模拟结果,包括剖面图、沉积相图、等值线图、网格图和速度矢量图等。在已知沉积环境参数的情况下,利用SSSP再现盆地的沉积演化过程、沉积构型和沉积相分布,并给出了三角洲、河道和水下台阶沉积环境模拟实例。     

青藏高原东北缘特提斯构造域界线的探讨

东特提斯构造域北界的确定不仅可以约束构造域的范围及演化,而且对于约束中国各陆块的原始构造归属也有着非常重要的意义.本文将从地球化学角度对这一科学问题进行探讨.祁连造山带早古生代蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素、Sr-Nd-Pb同位素组成系统研究表明：其地幔源区的Nd和Pb同位素组成均表现出印度洋MORB型同位素组成特征;枕状玄武岩（△^207Pb/^204Pb）t变化范围为9.1～24.3（平均值为14.7）,（△^208/^204Pb）t变化范围为9.1～101.1（平均值55.3）;与古特提斯和新特提斯蛇绿岩具有一致的同位素组成.因此,祁连造山带古洋幔应属于原特提斯构造域.纵观中国境内的特提斯构造域蛇绿岩的分布特征可知：该构造域表现出自北而南变年轻的时空演化规律,从而说明中央造山带的动力学过程也应纳入冈瓦纳大陆裂解和亚洲增生的总动力学系统之中.     

中国西南特提斯构造演化—幔柱构造控制

基于对中国西南特提斯巨型造山系的时空结构和构造－岩浆事件分析研究提出．泥盆－石炭纪时期出现于昌都－思茅陆块两侧的热幔柱导致了金沙江洋和澜沧江洋成对打开，热幔柱岩浆作用沿洋脊产出苦橄玄武岩和洋岛玄武岩，并造成区域地球化学异常。二叠纪末期出现于昌都－思茅－印支中央陆块下的冷幔柱导致了两大洋向该陆块下俯冲消减，陆块两缘发育沟－弧－盆体系，构成冷幔柱的洋壳板片在２００Ｍａ时期堆积沉落，诱发板块后继俯冲，产生滞后型孤火山－岩浆岩。发育于冈瓦纳大陆北缘的德干热幔柱在株罗纪导致怒江洋和雅鲁藏布江洋相继打开，在白垩纪末期（６６Ｍａ）形成德干玄武岩省。发育于劳亚大陆南缘的峨眉热幔柱在二叠纪，导致峨眉火成岩省的形成，在早中三叠世使甘孜－理塘断裂带扩张成洋。冷幔柱的持续发生，决定了雅鲁藏布江洋和甘孜－理塘向昌都－思茅陆块方向的俯冲消减，以及来自冈瓦纳大陆和劳亚大陆陆块分别向昌都－思茅陆块南北两侧拚贴和碰撞。     

扬子克拉通北缘新元古代岛弧花岗岩类成分极性及成因的地球化学探讨

对扬子克拉通北缘新元古代岛弧花岗岩类成分极性的地球化学研究表明,在SiO_2含量相近的条件下,由北向南岩石中K_2O、K_2O+Na_2O、K_2O/Na_2O逐渐增加,而CaO逐渐降低;从北向南,微量元素Rb、Ba、Th、Zr、Nb、Ta、 ∑REE及Rb/Th、Rb/Nb、∑LREE/∑HREE、(La/Yb)_N 逐渐增加或具增加趋势,而 Sr、Co、Ni和Sr/Ba具逐渐降低或具降低趋势;同位素组成由北向南δ~18O、εs_r(t)系统增高,而ε_(Nd)(t)逐渐降低。这些组分的空间变化规律与环太平洋带位于俯冲带上盘向陆一侧的岛弧或大陆边缘岩浆中出现的成分极性规律相一致.分析认为,大陆壳物质以不同比例的加入是影响俯冲带岛弧花岗质岩浆成分极性的一个重要因素,向陆一侧岩浆中陆壳物质所占的比例逐渐增高,而幔源物质所占比例逐渐降低。     

智慧城市中的大数据

智慧城市的功能之一是构建可智能感知的、泛在化的空间信息服务,并将这些服务按需求进行组合提供灵活的服务,这就要求空间信息服务能更好地适应不断变化的地理上下文环境。设计了上下文感知的空间信息服务的语义模型,该模型扩展了OWL-S本体,增加了地理上下文类、上下文前提条件类、上下文效果类和上下文绑定类以支持地理上下文和地理上下文适应性,并使用智能规划技术和语义增强技术,将上下文感知的空间信息服务组合转化为智能规划的求解过程,提高了服务组合精度。最后通过智慧旅游验证了上下文感知的空间信息服务组合方法的可行性和有效性。     

基于随机森林算法对青藏高原TRMM降水数据进行空间统计降尺度研究

提高气象数据空间分辨率对水文、气象和生态等领域的流域尺度研究至关重要。青藏高原气候变化在全球气候研究中占有重要的位置,并且对局域降水分布的研究在大气科学中处于基础地位。为获取青藏高原地区准确、有效、更高空间分辨率的降水数据,基于随机森林算法,引入植被和地形因子,采用热带降水测量计划卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM) 3B43降水数据(0. 25°×0. 25°)、NOAA-AVHRR归一化植被数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据(8 km×8 km)、航天飞机雷达地形测绘任务(Shuttle Radar Topography Mission,SRTM)数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据(90 m×90 m)以及经纬度信息,建立了非线性空间统计降尺度模型,最终获得8 km分辨率降水降尺度结果。另外,采用将时间序列分析和非线性回归分析融合的方法,基于2000—2012年TRMM年均降水数据和NDVI数据,建立降水量时间尺度预测模型。分析结果表明,综合考虑植被和地形因子对青藏高原地区降水空间分布的影响,基于随机森林算法建立的降尺度模型,其降尺度结果与地面站点测量值拟合系数为0. 89,高于TRMM数据与地面站点测量值的拟合系数0. 81,说明降尺度结果提高了卫星遥感降水数据的空间分辨率。另外,降水预测模型能够较好地描述青藏高原地区的年际降水变化趋势和数量级,2006—2012年的预测降水量与TRMM降水数据拟合系数均高于0. 80。     

NOAA系列卫星高能粒子数据一致性统计分析

顶部电离层是低轨道卫星的运行空间,是能量粒子沉降的重要区域,认识这个空间的能量粒子分布特征对研究各种空间天气事件、地震、火山以及其他人类活动引起的扰动具有重要的现实意义.本文利用位于顶部电离层的5颗NOAA系列卫星数据,统计研究了100~300 keV的电子和80~2500 keV的质子的全球分布特征.研究发现：高能电子和质子主要分布在两极辐射带和南大西洋异常区,两极辐射带观测到的高能电子通量比南大西洋异常区高几倍到一个数量级,而质子则相反;高能电子在两极辐射带地区通量分布具有不对称性,主要表现为在北辐射带西经75°到东经90°存在低值区,相对应的是粒子主要聚集在其磁共轭区,且其边界和南大西洋异常区相交;高能质子两极辐射带对称分布,在南半球东经0°至东经50°存在高值区.利用概率密度统计分析发现,各颗卫星在南大西洋异常区和两极辐射带的高能电子和高能质子通量总体上均呈正态分布.在南大西洋异常区,NOAA-15观测到的高能电子通量比其他卫星的低,NOAA-16观测的高能电子通量比其他卫星的高,各卫星的高能质子观测结果基本相同.在两极辐射带,各卫星观测的高能电子通量结果基本相同,NOAA-18和NOAA-19观测的质子通量最高,NOAA-16和NOAA-17次之,NOAA-15最低,其中NOAA-19比NOAA-15观测到的质子通量要高一个数量级左右.在磁暴期间顶部电离层高能电子的变化表明地磁指数Dst和空间粒子通量变化具有时间同步性.本文的研究成果将为我国下一代电磁卫星设计提供基础依据.

     

秦岭勉略带中鞍子山蛇绿杂岩的地球化学：——古洋壳碎片的证据及意义

鞍子山蛇绿杂岩位于秦岭勉略带东段,它由蛇纹石化变质橄榄岩和ＭＯＲＢ型变质镁铁质岩组成。蛇纹石化变质橄榄岩主要是方辉橄榄岩和少量二辉橄榄岩,表了古洋幔的上部岩石;变质镁铁质岩为斜长角闪岩,其原岩是基性火成岩类,它多以亏损ＬＲＥＥ元素和具有很高的＾１４３Ｎｄ／＾１４４Ｎｄ值为特征,类似于现代洋壳中的洋中脊玄武岩（ＭＯＲＢ）,代表了古洋壳的残余部分。这表明鞍子山晕绿杂岩是勉略混杂岩带中又一个典型的蛇绿岩