地质信息可视化的应用——城市环境地质研究之发展方向

随着21世纪人类城市化建设的发展，城市环境地质研究成为水工环地质研究领域的一个重要组成部分，城市建设中的最主要问题是水资源问题和环境地质问题。城市水资源问题有：城市后备水源地的研究，以及应急水资源地和地下水库的研究。城市环境地质问题主要包括：（1）围绕城市建设和发展的一般性资源、地质环境问题；（2）城市地质作用产生的地质环境问题；（3）城市人口密集区及工业区的土壤和水体有机污染问题。解决城市环境地质问题的关键是对地下空间地层岩性及构造条件的研究，通过这些基础条件研究分析城市地质环境和地下水资源问题。可视化研究技术通过对城市地质体在地下空间的相对位置、形态、物化特征等三维构模处理，使这些城市赖以存在的地质基础条件可为非专业的决策层所理解，并在城市发展的规划中体现这些大自然所赋予人类的地下空间资源的价值。应用三维可视化技术对城市环境地质研究是一个全新的研究领域，目前尚没有系统完整的应用先例。三维可视化技术将在城市化环境地质研究中，开拓一个崭新的环境地质研究时代，成为城市环境地质研究的发展方向。     

青海省煤系多矿产生态地质勘查模式及实践

通过对相关资料和前人研究的整理、分析,从概念内涵、理论框架、生态环境保护与修复、关键环节等方面进一步深化对生态地质勘查的认识。在青海省高原高寒整体自然地理、气候背景下,结合煤盆地地质、生态地质环境敏感问题、勘查开发活动强度等因素,梳理、分类、总结了青海省典型的生态地质环境特征,并由此提出四种典型生态地质勘查模式。最终,基于生态地质勘查视角的传统地质勘查技术方法的实践应用,在经费高效利用、工作效能提高、生态地质环境扰动降低、地质成果最大化等方面取得了显著成效。     

福建省热带气旋暴雨突然增幅特征分析

利用2007—2013年福建省区域自动站和基本气象站小时降水观测资料,确定精细时空尺度上热带气旋暴雨突然增幅的阈值标准,分析暴雨突然增幅的时空分布特征及其与同期热带气旋之间的关系。结果表明:满足1 h、3 h和6 h暴雨突然增幅的热带气旋个例数随时间分辨率的降低而明显减少;3 h突增个例数主要出现在6—10月,且个例数和突增次数年分布总体呈上升趋势,突增次数日变化呈现"三峰型",高值区位于17—20时;暴雨突然增幅的热带气旋大多数在福建中南部沿海登陆,且不同的热带气旋中,强度较弱时发生突增次数较多,极值最大;暴雨突然增幅大多数发生在热带气旋登陆后24 h、距中心400 km内、西南方向,与登陆路径有关。对比分析了热带气旋登陆福建前后暴雨突然增幅的特征,发现登陆中部的热带气旋个数最多、暴雨突增次数也最多;热带气旋登陆后暴雨突增次数明显比登陆前多。     

深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力分析

针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性、防渗心墙及坝基防渗墙安全等多角度的评价结果,初步认为,长河坝的极限抗震能力为0.50～0.55g。     

渤海湾西侧泥质海岸带全新世岸线的变化与海洋的影响(英文)

以渤海湾泥质海岸带为例,从形态和地层证据2个方面总结了全新世岸线变化与海洋作用对该地区海岸带发育的影响。中全新世以来千年级别的岸线变迁至少以6次停顿(形成贝壳堤和泥质岭地)和岸进的交替为特征。过去130年间10年级别的岸线变化分为4个阶段,显示了"小冰期"结束后随气温上升而发生的岸线自然蚀退是如何逐渐被人类活动(特别是2000年以来的围海造陆)所取代的。全新世海相沉积中发现的9个峰值期和晚全新世的7次风暴驱动事件,表明了研究区泥质海岸带增强的海洋影响。这些结果提供了一条经由地质背景认识现代泥质海岸带过程的途径。     

利用单向多普勒确定“天问一号”轨道

“天问一号”任务中,单向多普勒轨道确定在我国深空探测任务中得到首次实际应用。本文提出了基于单向多普勒的“天问一号”轨道确定方法。首先对单向多普勒进行观测建模和误差理论分析,然后利用“天问一号”中继轨道段的单向多普勒进行定轨计算,最后使用定轨结果与基准轨道的星历进行比较及重叠弧段轨道比较两种方法,分析仅利用单向多普勒的定轨精度,验证了单向多普勒的定轨能力。分析表明,星载频率源的不稳定和太阳相位闪烁噪声是影响单向多普勒测速精度的主要误差源,“天问一号”中继轨道段,仅利用单向多普勒数据可以实现优于1 km的定轨精度,这为未来我国更遥远的深空探测任务实施提供了重要技术存储。     

NASA/Goddard长波辐射方案在GRAPES_Meso模式中的应用研究

本文将NASA（National Aeronautics and Space Administration）/Goddard长波辐射方案引入到GRAPES_ Meso（Global/Regional Assimilation and PrEdiction System_Meso）模式中,对2006年4月中国地区进行了一个月的模拟试验,并与相应的NCEP（National Centers for Environmental Prediction）再分析资料进行了对比分析。试验结果表明:在模拟区域内,使用GRAPES_Meso模式进行24 h、48 h预报得到的晴空大气顶向外长波辐射通量（the clear sky outgoing longwave radiation flux,OLRC）、地面接收到向下长波辐射通量（the clear sky downward longwave radiation flux at ground,GLWC）分布形势与NCEP再分析资料具有较好的对应关系;模式预报24 h、48 h OLRC和NCEP再分析资料月平均误差百分比控制在－10%～＋10%以内,GLWC月平均误差百分比比OLRC略大,但总体上两者误差都在合理和可接受范围之内。OLRC和GLWC 24 h、48 h的预报和NCEP再分析资料的逐日距平相关系数及标准误差的对比显示,模式24 h预报OLRC、GLWC的距平相关系数月平均值分别为0.96、0.98,标准误差月平均值分别为24.54 W m-2、27.23 W m-2;模式48 h预报OLRC、GLWC的距平相关系数月平均值分别为0.9521、0.9804,标准误差月平均值分别为22.43 W m-2、27.64 W m-2。总体上,模式24 h、48 h预报OLRC和GLWC的距平相关系数都在0.93以上,标准误差都在31 W m-2以内,且GLWC预报和NCEP再分析资料的相关性比OLRC略好,OLRC预报与NCEP再分析资料的的标准误差比GLWC略小。通过和RRTM长波辐射方案对比可知,两者的预报水平基本一致。本文研究结果表明,引入NASA/Goddard长波辐射方案后的GRAPES_Meso模式整体上能够较好地预报OLRC和GLWC,该辐射方案可以作为模式GRAPES_Meso的备选辐射方案之一。