GPS气象学研究及应用的进展与前景

概述了GPS气象学的形成、发展过程及其主要研究内容,对GPS气象学基本原理作了简单介绍。比较全面、系统地分析了国内外GPS技术在气象学研究及应用方面的现状及最新进展,展望了GPS气象学潜在的应用领域以及广阔的应用前景。     

黑龙江省海伦大峡谷发现白垩纪生物群

中国地质调查局沈阳地质调查中心承担的“大兴安岭中段龙江盆地中侏罗统地层新研究”“内蒙古1∶5万老房身等五幅区域地质调查”“海伦、巴彦、乌河幅水文地质调查”项目在黑龙江省海伦地区开展联合野外地质调查,在海伦大峡谷发现大量保存精美、属种多样的古生物化石.     

珠江三角洲浅层地下水pH值的分布及成因浅析

通过珠江三角洲地区两千余组地下水样的pH值现场测试,发现水体酸化是该区地下水环境最为突出的问题之一。偏酸性地下水的分布范围占全区76.3%。该区地下水pH值的分布具有明显的区域性特征。丘陵台地区以偏酸性地下水为主,pH值集中在5.6～6.4;三角洲平原区地下水普遍呈中性,pH值主要介于6.4～7.2。丰、枯水期地下水pH值变幅不大,受酸雨影响,丰水期略有降低。该地区影响地下水pH值的主要因素为酸雨、包气带介质、河流及海水潮汐。丘陵区酸雨入渗强度大、包气带的缓冲能力低,对地下水pH值偏低起了主要作用;平原区粘土层厚,酸雨入渗强度减弱,而河流与地下水交换频繁,加上咸潮与海水入侵的影响,共同导致了地下水pH值升高。     

黔西水城—紫云地区晚古生代裂陷槽盆充填和演化

研究了贵州西部古生代发育起来的北西向水城-紫云裂陷槽盆的充填序列和演化.根据地层的岩性特征、接触关系、垂向序列和形成的构造背景等,将该槽盆的充填过程划分为3个序列:深水盆地非补偿沉积到浅海陆棚沉积,是以张裂作用为主的构造作用的产物;槽盆→槽盆边缘→槽盆边缘斜坡(下斜坡)→台缘斜坡,为张裂兼走滑复合构造机制作用下的产物;台缘斜坡环境的海进序列到海退序列,受走滑作用影响明显.根据影响和控制盆地的构造、沉积和岩浆作用等多种因素,将该槽盆的发展演化分为4个阶段:隆起剥蚀阶段、地壳拉伸变薄阶段、断裂沉陷阶段和地幔柱作用阶段.     

郯庐断裂带合肥—宿迁段及邻区大地电磁三维成像

本文利用覆盖郯庐断裂带合肥—宿迁段及邻区的大地电磁阵列数据, 应用大地电磁三维反演技术和印模重构方法, 获得了测区可靠的三维电阻率模型.该电性模型中, 郯庐断裂带东西两侧在浅部均有高阻分布, 在深部电性结构显著不同, 具有西低东高的特征, 而郯庐断裂带则是两侧高低阻明显分界带; 在南北方向, 电性结构也存在较大不均匀性, 嘉山地区呈现低阻特征, 是断裂带上的电性分界点, 郯庐断裂带在此处由北部的四条主断裂变成南部的两条.结合研究区地质、大地测量和地震学等资料, 综合分析结果表明: 郯庐断裂带作为苏鲁造山带和张八岭隆起高阻体陡立的西边界, 切割深度超过莫霍面.嘉山地区相对低阻分割了张八岭高阻条带与苏鲁高阻体, 阻碍了断层上应力的传递, 造成了嘉山北、南两侧断裂带构造变形强、弱的变化, 从电性结构上证实了郯庐断裂带具有分段性的特征; 苏鲁高阻体南端向西偏转穿过郯庐断裂带, 阻碍断层滑动, 致使泗洪—嘉山段存在应力积累和断层闭锁的地震孕育环境, 其地震危险性值得关注.

     

基于PS-InSAR、精密水准等技术的沈阳地区地面沉降研究

为了掌握沈阳地区地面沉降状况,在充分搜集研究沈阳地区国家精密水准测量成果和不同时期1∶50000地形图成果的基础上,采用永久散射体干涉测量（PS-InSAR）技术,对沈阳地区地面沉降进行深入研究.结果表明,沈阳地区在1984年以前基本稳定,1984年以后地面沉降逐步发展,2007年以后地面沉降发展迅速,局部地区已经发展为地面沉降严重区.     

降水量Γ分布模式的普适性研究

利用2015年6月1日—7月31日三个全球数值预报业务中心(CMA、ECMWF和NCEP)的24 h降水集合预报资料和我国东南地区降水观测资料,采用贝叶斯模型平均方法(A方案)和基于A方案的统计降尺度模型二次订正方法(B方案)对上述三个中心和多模式超级集合降水预报进行订正,并对比两种方案的订正效果;然后,选取2015年8月1—31日降水预报进行独立样本检验,分析订正前后的降水预报效果。结果表明:以第50百分位的降水预报为例,经A方案订正后各中心和多模式的集合平均消除了大量的小雨空报,其对小雨、中雨的订正效果很明显,对大雨以上的降水量级订正效果不明显。随着降水阈值增加,A方案的订正效果随之减弱。此方案对雨带走向的订正不明显,会使降水大值区量级降低甚至消失。采用B方案订正后,不仅可降低原始集合预报的空报率,还可对降水量级和落区进行订正,使降水预报的范围和量级与实况更接近,但对大量级降水,如50.0 mm以上的降水量级订正效果仍然不显著。

     

利用GPS和GRACE分析四川地表垂向位移变化

陆地水储量的季节性变化是导致地表周期性负荷形变位移的主要因素,有效地剔除地表位移中的陆地水储量影响,是获取地壳构造垂向运动的必要过程.四川地处青藏高原东边缘,地形分区明显,境内以长江水系为主,水资源丰富,研究四川地区地表负荷形变位移,有助于分析陆地水储量的时空分布特性及地壳构造形变信息.本文利用研究区域内59个CORS站的GPS观测数据,计算了CORS站点的垂向位移,并将其与GRACE所得相应结果进行对比分析.结果显示,GPS和GRACE所得垂向位移时间序列的振幅大小整体相符,但存在明显的相位差.GPS站点振幅最大值为12.7 mm,对应HANY站,最小值为1.5 mm,对应SCMX站.GRACE所得的地表垂向位移振幅大小均为3~4 mm,且最大位移集中出现在7-9月份;而GPS站点出现最大位移的月份和地形相关,东部盆地、西北部高原和南部山地分别出现在7-8月份、10-11月份和10月份.GPS站点时间序列中的周年项与陆地水的季节性变化强相关,为了讨论陆地水储量对GPS站点位移的影响,本文利用改进的总体经验模态分解方法（MEEMD：Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition）,从GPS垂向位移时间序列中提取出周年项及约2年的年际变化项.发现利用MEEMD获取的周年项改正原始GPS时间序列时可使其WRMS（Weight Root Mean Square）减少量减小约26%,结果优于最小二乘拟合方法提取的GPS周年项改正效果,验证了MEEMD方法在GPS坐标时间序列处理中的可行性及有效性.

     

一种网络RTK新技术——增强参考站

通过分析虚拟参考站技术和主辅站技术的不足,提出了一种新的网络RTK技术———增强参考站技术(ARS)。分析了这种技术的原理并阐述了该技术中改正数的生成方法,同时,提出了一种基于RTCM编码的适合于该技术的改正数编码格式。在此基础上,分析了该技术的RTK定位精度、数据传输效率和系统可靠性,从理论上说明了增强参考站的技术优势。最后,以四川综合GPS服务网(SIGN)的子网数据对该技术进行了验证,结果表明,该技术具有高定位精度、高数据传输效率的特点,是一种理想的网络RTK技术。