反演地表质量变化的附有方差约束的径向点质量方法

针对目前径向点质量方法在反演GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)时变地球重力场信号时条带噪声和泄漏误差较大的问题,本文提出了一种附有方差约束的径向点质量方法(Variance Constrained Radial Point-Mass Method,VCPM).该方法利用质量块的先验方差信息设计正则化矩阵对质量变化反演进行空间约束,同时为了解决单一的正则化参数不能适应全球质量变化大小不均匀的问题,构建了迭代的正则化处理策略.为了检验VCPM方法的可靠性,本文反演了2003-01-2014-11全球地表质量变化,并与GRACE球谐位系数法、GLDAS2.1水文模型、CSR (University of Texas Center for Space Research,德克萨斯大学空间研究中心)与JPL (Jet Propulsion Laboratory,喷气推进实验室) RL06 Mascon数据在全球的均方根误差、长期趋势、周年振幅以及局部的冰冻圈、陆地流域质量变化进行了对比分析.结果显示VCPM与CSR Mascon在全球、陆地和海洋区域的RMSE按面积加权平均值分别为2.12 cm、4.16 cm和1.25 cm,在全球和陆地区域均低于CSR Mascon与JPL Mascon的相应RMSE (2.22 cm和4.62 cm),在海洋区域仅略大于CSR Mascon与JPL Mascon的RMSE (1.18 cm);在8个陆地流域和内陆海域的时间序列对比中,VCPM与两种Mascon数据在扣除季节项和趋势项后的相关系数在绝大多数区域仍能达到0.86以上;另外相对于传统点质量方法和球谐位系数法,VCPM能有效抑制南极和格陵兰岛等区域的泄漏误差.这表明本文所提出的VCPM方法可以有效去除条带误差、抑制海陆信号泄漏且大幅提高反演结果的精度和空间分辨率,从而为计算高精度高分辨率地表质量变化提供了一种可供选择的有效途径.

     

歧口凹陷深层地震岩石物理特征分析及应用

为明确歧口凹陷深层的岩石物理及AVO响应特征,分析歧口地区全波测井资料,优选该区敏感岩石物理参数;根据分岩性拟合求取纵横波转换经验公式,并采用流体置换原理进行叠前地震道集正演后提取AVO属性.结果表明:泊松比、纵横波速度比为该区有利储层预测的敏感参数,含气砂岩与含水砂岩的数值范围差异明显;歧口深层AVO响应特征可划分为3类:第一类是与气层相对应的反射振幅随着偏移距的增大而负向急剧增大;第二类是与油气同层相对应的反射振幅随着偏移距的增大而负向缓慢增大;第三类是与油水层及干层相对应的反射振幅随着偏移距的增大而负向减小.该结果可为歧口凹陷深层开展流体预测可行性提供依据.     

舍饲绒山羊布鲁氏菌病和蓝舌病血清流行病学调查

为了查明某绒山羊舍饲基地绒山羊流产、早产,羔羊死亡的病因。按国家布鲁氏菌病和蓝舌病检疫规程,采用血清凝集试验和琼脂扩散试验,对该绒山羊舍饲基地舍饲的绒山羊及其周边养殖户放养的绒山羊进行了布鲁氏菌病和蓝舌病血清流行病学调查。结果显示:舍饲绒山羊布鲁氏菌病和蓝舌病血清抗体阳性率分别为12.6%和21.9%;放养绒山羊布鲁氏菌病和蓝舌病血清抗体均为阴性。结果表明:该绒山羊舍饲基地舍饲的绒山羊中存在布鲁氏菌病和蓝舌病,应采取有效的综合防治措施加以控制。     

利用GOCE和GRACE卫星观测数据确定静态重力场模型

高精度静态卫星重力场模型在全球海洋环流研究、全球/区域数字高程基准面确定等领域有重要应用,本文研究仅利用GOCE卫星和联合GRACE卫星观测数据确定高精度高阶次静态重力场模型.利用GOCE卫星全周期高精度引力梯度分量(V_xx、V_yy、V_zz和V_xz)观测值基于直接最小二乘法构建300阶次的SGG(Satellite Gravity Gradiometry)法方程,并利用卫星跟踪卫星观测值基于点域加速度法构建130阶SST(Satellite-to-Satellite Tracking)法方程,然后利用方差分量估计联合SGG和SST法方程确定300阶次纯GOCE卫星重力场模型GOSG02S.利用全周期GRACE观测数据由动力学方法解算了180阶次的SWPU-GRACE2021S模型,并将其对应法方程与GOCE卫星法方程联合解算了GRACE和GOCE的联合模型WHU-SWPU-GOGR2022S.分别基于XGM2019模型和GPS水准数据对本文解算的三个模型GOSG02S、SWPU-GRACE2021S和WHU-SWPU-GOGR2022S在频域和空域进行了精度分析,结果表明,GOSG02S和WHU-SWPU-GOGR2022S模型与GO_CONS_GCF_2_DIR_R6、GO_CONS_GCF_2_TIM_R6、GO_CONS_GCF_2_SPW_R5、GOCO06s和Tongji-GMMG2021S等使用了GOCE卫星全周期数据的模型精度相当,精度差异基本都在毫米量级;SWPU-GRACE2021S模型在160阶次之前与国际主流GRACE卫星重力场模型ITSG-Grace2018s和Tongji-Grace02s精度相当.

     

由GOCE引力梯度张量不变量确定卫星重力模型的半解析法

提出了利用半解析方法解算重力场与稳态海洋环流探测器(gravity field and steady-state ocean circulation explorer,GOCE)引力梯度张量不变量观测值来恢复全球卫星重力模型的方法,该方法比最小二乘方法效率高,同样可给出模型的验后方差。推导了半解析法快速解算引力梯度张量不变量的理论公式,给出了该方法利用卫星重力梯度观测数据快速求解重力场模型的基本步骤。利用89.5°倾角圆形严格重复轨道上的模拟梯度观测值验证了半解析方法用于张量不变量解算的理论严密性,并利用GOCE任务61 d 梯度仪坐标系(gradiometer reference frame,GRF)下无噪声和有噪声的I₂和V_zz模拟观测值进行了模型反演和结果分析。结果表明,利用I₂观测值求解模型的精度略优于仅用V_zz分量解算模型的精度。     

热液金矿中辉锑矿矿物学研究综述

辉锑矿是热液金矿化体系中较为重要的矿物.辉锑矿矿物学研究是热液金矿床成矿机制研究不可或缺的一部分.辉锑矿的矿物学特征主要包括物理结构和化学成分特征,笔者综述了热液金矿中辉锑矿的形态、晶胞参数、红外光谱、电子顺磁共振谱等物理特征以及稀土微量元素、硫同位素地球化学特征以及锑同位素的应用、热液金矿辉锑矿的含金性等多方面内容.     

流域盆地化学风化强度空间分布及控制因素研究:以长江和珠江为例

大型流域盆地化学风化对全球海陆物质循环和气候变化有着显著影响。许多学者提出了不同的化学风化指数,并对影响因素进行了研究。然而,目前对化学风化强度的定量刻画以及化学风化控制因素的认识仍存在不足。以长江和珠江流域盆地水系沉积物地球化学数据为例,利用化学蚀变指数(CIA)和帕克风化指数(WIP)定量刻画了化学风化强度,利用趋势面分析完成了空间分布特征研究,同时基于空间相关分析完成了化学风化强度同气温和降水的相关性分析。获得了以下结果:(1)长江流域CIA平均值为72.9,WIP平均值为34.2,指示中等强度风化;珠江流域CIA平均值为93.8,WIP平均值为6.4,指示强风化。(2)趋势面分析显示化学风化强度存在由北向南逐渐增强的趋势。局部地区的CIA和WIP异常值与该地区较高的年降水量和年均气温相吻合。(3)长江和珠江流域的化学风化同气候条件紧密相关。研究区内CIA和WIP同年均降水量和年均气温的相关系数均在0.85以上。综上,认为CIA和WIP可以作为定量刻画流域盆地化学风化强度的指标,趋势面分析较好地刻画了区域及局部分布特征。     

地层倾角对转换波抽道集的影响

共转换点道集的抽取是三维转换波数据处理的重要环节,道集抽取的正确与否受多种因素影响,其中地层倾角的变化能够引起共转换点道集的抽取误差,表现在炮点、检波点的数量与位置的错选。以地层倾向120°,某转换点垂向深度600m,纵横波速度分别为2 500m/s、1 250m/s的单层倾斜模型为例,利用姚陈提出的倾斜界面三维转换波CCP位置计算方法,对地层倾角分别为0°、5°、20°、30°时的炮点、检波点进行统计,确定其对该转换点的贡献情况,结果表明：倾角CCP抽取方法与目前常用的水平界面假设算法计算出的炮点、检波点分布存在很大差异,忽略倾角因素影响将导致不正确的道集叠加,给后期解释带来极大误差。     

2011年6月娄底久旱转暴雨天气特征分析

利用常规气象观测资料、NCEP／NCAR1°×1°和2．5°×2．5°全球再分析资料,对2011年6月娄底市久旱转暴雨天气过程环流演变特征等进行详细分析。结果表明,大气环流形势的调整,特别是纬向环流向经向环流的演变,是久旱转雨的前提条件。经干旱期间与暴雨时段大尺度环流场前后对比分析得出,干旱期间500hPa高度场长期维持“西高东低”环流形势,暴雨时段环流场迅速调整为“东高西低”。干旱时期水汽输送条件弱是干旱发生的重要原因,暴雨期间西南气流加强,水汽输送通道建立,这种水汽输送形势有利于强降水形成和发展。     

机载光学全谱段遥感林火监测

森林火灾是一种危害极大的自然灾害,是森林扰动的主要类型之一,直接影响森林生态系统结构、碳循环甚至全球气候的变化。近年来,航空平台和传感器的技术进步有效地提升了机载遥感系统探测和监测森林火灾的能力,推动了机载遥感在森林可燃物调查及载量评估、火险测报预测、火场态势及火情监测、灾害损失评估以及火烧迹地生态修复治理等方面的应用。本文首先介绍了中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统CAF-LiTCHy（Chinese Academy of Forestry’s LiDAR,Thermal,CCD and Hyperspectral airborne observation system）,描述了激光雷达扫描仪、热红外相机、CCD相机和高光谱传感器等传感器的参数;然后,阐明了集成方案和观测数据的处理方法;最后,以四川省西昌市“3.30森林火灾”作为该系统火后灾情遥感调查和灾情评估应用示例,综合多传感器数据特征,进行森林火烧程度评价,分析该系统采集的正射影像、冠层高度模型、高光谱影像、热红外影像在森林火灾监测评价中的潜力。研究结果表明CAF-LiTCHy机载遥感观测系统能有效获取森林火灾的灾情信息、火场及火环境参数,可为预防、预报预警、扑救指挥、灾害评估和生态修复提供支持。