多种插值计算方法在卫星轨道计算中的应用

插值方法是获取卫星轨道任意历元卫星坐标的重要手段,对于GNSS导航中的多轨道实时导航计算问题,进行高精度测量时需要对精密星历进行轨道插值。目前应用较为广泛的插值方法包括拉格朗日法、牛顿多项式插值以及线性逐次内维尔插值方法。本文通过研究常见的插值方法,结合具体算例进行精度及时间的对比分析,并对牛顿插值进行改进,得出结论:牛顿插值经加窗处理后卫星位置误差精度可达mm级。它的计算效率大约是拉格朗日插值及内维尔插值方法的10倍。     

京津冀地区历史地震事件时空特征研究*

受环太平洋地震带影响,华北平原地区地震频发,尤其是处于中国首都经济圈的京津冀地区的地震事件备受关注。通过对历史文献资料及地震台网记录中的地震事件统计、分析,重建该地区地震事件历史并获取其潜在的空间分布特征及时间规律,对未来地震事件的早期预警具有重要参考意义。分析结果表明,公元前231年至公元2018年期间京津冀地区发生的1044起地震事件中,以有感地震和中强地震为主,小地震、强烈地震以及大地震发生频次较低。地震记录完整性分析结果表明,除小地震外,其他等级地震记录自公元1400年以来基本完整。在空间分布上,京津冀地区历史地震呈“T”字形分布,沿1条北西—南东走向地震带和1条北东—南西走向地震带分布。在时间上,京津冀地区地震事件呈现出阶段性的变化,在公元1480—1680年间以及1950年以来2个时间段内较为活跃,发生频率较高,频谱分析结果进一步表明地震记录存在45年的复发周期。在月际尺度上,地震事件同样存在季节性差异且多发于夏秋季节,同时地震密集区域在年内呈现出自西向东迁移的现象。最后,根据历史地震事件发生的时间规律,在未来一段时间内京津冀地区仍将处于地震活跃期,存在发生强震的风险。     

冰川运动速度对气候变化的响应—以天山乌鲁木齐河源1号冰川为例

山地冰川对气候变化的响应最为敏感, 在全球变暖的大背景下山地冰川和极地冰盖正在发生显著的变化。冰川运动速度的变化是气候变化的结果之一。乌鲁木齐河源1号冰川是中国西部山地冰川的代表, 本文以1981-2007年27a的运动速度资料与1982年以来的季节运动速度资料为基础, 结合冰川物质平衡、气温、降水等资料分析冰川运动速度对气候变化的响应。研究发现, 27a来1号冰川运动速度下降趋势明显, 冬、夏季节运动速度波动较大, 但夏季运动速度较大。气候变化通过冰川物质平衡的改变作用于冰川运动速度, 物质平衡的持续亏损最终导致了冰川运动速度的持续降低。夏季的高温与降水对冰川运动速度具有加速的作用。     

海岸带地类统计模型中DEM空间尺度优选方法

精确翔实、三维立体、尺度适宜的地类统计数据对于海岸带自然资源监测监管和生态保护具有重要意义,地类统计模型需要数字高程模型(digital elevation model,DEM)的支撑,然而当前鲜有DEM空间尺度与统计模型的适配性方面的研究.针对于此,该文提出了一种海岸带地类统计模型中DEM空间尺度优选方法,系统探讨了...     

基于二维图像的数字岩心电导率计算方法研究

电导率是表征岩石电学性质的重要物理参数,在地质资源勘查和测井解释等领域发挥着巨大作用.快速、准确地确定岩石电导率具有重要的理论和实践意义.作为近年来发展的一种岩石物理数值模拟工具,数字岩心技术在定量计算电导率等物性参数方面应用广泛.三维微观结构的准确获取是数字岩心技术计算岩石电导率的关键,但传统获取岩石三维微观结构的方法较为复杂费时.为了方便快速地通过数字岩心技术计算岩石的电导率,本文研究了岩石二维与三维数字岩心的电导率联系.我们基于微米级X射线CT扫描得到的三个砂岩样品的微观结构信息建立了三维数字岩心,并通过有限元法计算的三维数字岩心电导率与实验数据的对比验证数值计算方法的有效性.随后我们数字地扩展了岩石的孔隙,产生了较大孔隙度的三维数字岩心样本,在此基础上,计算了三维数字岩心和相应二维数字岩心的电导率,并通过Archie公式分别拟合了电导率与孔隙度之间的关系,得到了相应的胶结系数.结果表明,三维数字岩心的胶结系数小于二维数字岩心的胶结系数,且二者的比值与岩石实测孔隙度呈线性负相关关系.以该联系为纽带,通过二维图像快速计算得到的电导率与孔隙度关系,确定了三维数字岩心的电导率与孔隙度关系,并进一步通过三维数字岩心的孔隙度计算其电导率.该方法计算得到的人工砂岩样品的电导率与其三维数字岩心电导率相关系数高于96%,验证了基于二维图像的数字岩心电导率计算方法的有效性.本文的研究结果为快速、准确地计算岩石电导率提供了新的思路,在油气勘探开发中有广阔的应用前景.     

脉冲星脉冲宽度的测量方法

脉冲宽度的测量方法有几种.最常用的脉冲宽度有W_pp（两峰值点的间距）、W₅₀（最高峰值强度50%处的宽度）和W₁₀（最高峰值强度10%处的宽度）.另外,还有测量两个最外成分各自强度50%处的宽度W_c50和各自强度10%处的宽度W_c10.利用16颗双锥峰脉冲星和7颗核锥三峰脉冲星样本在1.4 GHz的脉冲轮廓数据,测量了5种脉冲宽度.利用有磁倾角α和撞击角β数据的脉冲星,导出了对应的辐射束半径ρ,并验证其与脉冲星周期P之间的关系ρ∝P^-0.5.通过比较5种脉冲宽度导出的ρ与P关系的好坏,发现最外成分之间的宽度比前面3种宽度更好,其中W_c50宽度得出的相关关系最好.由此认为W_c50是最能反映辐射束宽度的测量值.还讨论了脉冲轮廓的对称性,发现后随的锥辐射成分与先导的锥辐射成分相比,更靠近核心辐射成分,两个锥辐射成分的宽度在统计上基本相同.     

胶西北玲珑、焦家金矿田锆石(U-Th)/He年龄及其对成矿后剥露程度的指示

玲珑和焦家矿田是胶西北地区最负盛名的两个金矿田.目前有关这两个矿田成矿研究的成果已十分丰富,但是,成矿后隆升剥蚀程度的研究尚属空白.为此,利用最近兴起的低温热年代学技术,对两个矿田成矿后剥露程度进行了尝试研究.结果表明,玲珑矿田锆石(U-Th)/He年龄主要为80~100 Ma,焦家矿田锆石(U-Th)/He年龄主要为90~105 Ma.这些年龄与前人运用其他方法获得的成岩成矿年龄不同,其不是本区岩浆－热液成矿事件的年龄,而是成矿后花岗岩隆升剥蚀的热年龄.基于锆石(U-Th)/He年龄制约,估算本区成矿后隆升剥蚀速率大致与全球造山型金矿剥露速率相当(大约60 m/Ma).玲珑矿田总体比焦家矿田成矿后多剥露了600~900 m,焦家矿田深部找矿潜力应比玲珑矿田大.      

基于CloudSat和ISCCP资料的中国及周边地区云量分布的对比分析

利用2006年7月至2007年6月的CloudSat 2B-GEOPROF-LIDAR产品资料和国际卫星云气候计划(ISCCP)D2月平均云量数据, 统计分析了中国及周边地区午间、凌晨年平均总云量的分布特征, 并对两种探测手段得到的年平均总云量及其昼夜变化进行了对比分析。结果表明, ISCCP与CloudSat总云量的分布形势在午间和凌晨均具有较好的一致性, 即相对多云与少云中心的位置吻合较好。但是, 两种资料得到的总云量在量值上存在一定差异。对于整个研究区域而言, 午间ISCCP较CloudSat平均总云量偏低8.9%, 凌晨偏低15.1%。除了中国北方少云带和日本岛以北海域等区域ISCCP云量高于CloudSat云量外, 其他区域ISCCP云量普遍低于CloudSat云量, 且在青藏高原、帕米尔高原、横断山脉、云贵高原以及印度半岛南端和热带部分岛屿等区域尤其显著。进一步对比表明, ISCCP与CloudSat云量差值总体上随CloudSat云量的增大而呈线性变化, 在CloudSat少云区ISCCP略有偏高, 而在多云区则显著偏低。此外, 对云量昼夜变化的对比分析发现, 青藏高原地区ISCCP云量昼夜变化量显著大于CloudSat。     

黑龙江省东部双鸭山二长辉长岩的年代学、矿物学、结晶过程及其地质意义

双鸭山二长辉长岩侵位于中国黑龙江省双鸭山市东北部的下白垩统含煤地层内。岩相学证据表明,双鸭山二长辉长岩中的橄榄石、斜长石、单斜辉石和钛铁矿依次是岩浆早期结晶的矿物,而黑云母及少量细小的斜方辉石是演化的岩浆分别与早期结晶的钛铁矿、橄榄石反应的产物,最后的残余岩浆结晶形成了他形的钾长石,包裹其它矿物形成嵌晶结构。根据双鸭山二长辉长岩全岩成分做结晶过程的热力学模拟计算,估计的结晶过程与岩相学研究基本一致。黑云母K-Ar法和SHRIMP锆石U-Pb法的年龄测定结果一致表明,双鸭山二长辉长岩的侵位时代为98Ma,即晚白垩世早期。这一时期,中国东北地区东部、俄罗斯远东兴安岭-鄂霍茨克一带、和日本西南部可能都是当时欧亚大陆东部活动大陆边缘的组成部分,因而晚白垩世早期俯冲相关的岩浆活动在中国东北地区东部可能也是大量存在的。     

化探在山西省刁泉大型银金铜矿床发现中的作用

在晋东北刁泉发现规模较大、元素组合较好的Ag-Pb-Au-Cu-Zn水系沉积物异常的基础上,通过1∶10000的土壤地球化学测量和地质补勘工作,探明刁泉铜矿床为大型银、金、铜矿床。