基于广义伪卫星的新一代GNSS增强系统

针对GNSS系统在可用性、安全性和完好性等方面的不足,在对伪卫星使用模式和关键技术进行系统归纳梳理的基础上,提出了广义伪卫星的概念和基于广义伪卫星的新一代GNSS增强系统框架。通过新设计的伪卫星体制,可以实现信号层、信息层和通信能力的全面增强,并将伪卫星的应用范围拓展至各类载体平台,实现了卫星导航信号的增强和延伸,提升了卫星导航系统的可用性、安全性、完好性和精确性。结合伪卫星的应用,本文提出了广义伪卫星的两种物理实现架构和组网同步模式,为广义伪卫星的推广应用奠定了技术基础。     

SWARM卫星简化动力学厘米级精密定轨

联合星载GPS双频观测值与简化的动力学模型,在卫星运动方程中引入适当的伪随机脉冲参数,对SWARM卫星进行精密定轨。采用星载GPS相位观测值残差、重叠轨道以及与外部轨道对比等3种方法对SWARM卫星简化动力学定轨结果进行检核。结果表明:SWARM星载GPS相位观测值残差RMS为7~10mm;径向、切向以及法向6h重叠轨道差值RMS均在1cm左右,3个方向均无明显的系统误差。通过与欧空局(ESA)发布的精密轨道进行对比分析,径向轨道差值RMS为2~5cm,切向轨道差值RMS为2~5cm,法向轨道差值RMS为2~4cm,3D轨道差值RMS为4~7cm;SWARM-B定轨精度优于SWARM-A与SWARM-C。因此,采用简化动力学法与本文提供的定轨策略进行SWARM卫星精密定轨是切实可行的,定轨结果良好且稳定,定轨精度达到厘米级。     

基于邻域投票和Harris-SIFT特征的低空遥感影像匹配

文中提出一种基于邻域投票和改进的Harris-SIFT特征的低空遥感影像匹配方法。首先用NMS算法提取多尺度的Harris-SIFT特征并对其进行方向描述,然后根据最近邻与次近邻特征点距离之比确定初始匹配点对,最后通过近邻域选择投票的方法剔除候选点中的虚假匹配点,进而实现低空遥感影像的配准。实验表明该算法在获得充足匹配点且保证匹配精度的同时,明显提高影像匹配的效率。     

归一化植被指数在遗址探测中的应用

针对目前遗址探测研究多基于单时相遥感数据开展,存在偶然性,对最佳探测时间的研究较少等问题,该文以洛阳盆地为研究对象,利用多时相遥感数据,通过时间序列谐波分析算法(HANTS)重构时间序列植被指数数据集,去噪的同时对比分析出利用冬小麦长势信息进行地下遗址遥感监测的最佳时间区间。研究表明,受地下遗址的胁迫,在分蘖期,冬小麦长势明显比非遗址区的长势差,表明该时期是进行地下遗址探测的最佳时期,进而对最佳探测时期内NDVI积分,有效增强了遗址区和非遗址区之间差异,突出地下遗址的位置和轮廓信息。利用该研究成果,文章成功探测到汉魏洛阳故城以及古伊洛河异常区,与现有的考古资料相吻合。     

单锚腿系泊系统动力响应的时域计算方法

在时域内建立了单锚腿系泊系统在风、浪、流联合作用下动力响应的计算方法。在分析波浪荷载时，使用了设计波法和非线性Stokes五阶波，并由经验公式求出了船舶的风、流荷载作用力。系统的动力初始条件由准静态方法求得。由静态方法得到系泊力后，使用了四阶Runge-Kutta方法求解船舶的运动时历，并作为立管和浮筒动力计算的边界条件。由二维梁柱单元和集中质量法构建了立管和浮简的数学模型，立管的运动方程用Wilson-θ法求解。模拟计算结果和试验结果进行了比较，吻合得较好,表明本方法能够用于计算单锚腿系泊系统的动力响应。     

潍河下游地区浅埋古河道沉积与第四系地层划分

浅埋古河道带以冲洪积扇体为核心向北呈指掌状分布，古河道沉积具有明显的阶段性，早期沉积以中、细砂为主，粒度变化比较大，晚期沉积物以粉砂为主。在垂向上，古河道自下而上分为5段，其粒径呈愈向上愈细的趋势。钻孔剖面分析表明，潍河古河道沉积在横向上摆动幅度不大，沉积物自浅埋古河道主流带向两侧逐渐变细，沉积物粒度也随水动力强弱变化而变化，从上游到下游粒度变细，分选性增强。潍河下游地区晚更新世以来共发育5期古河道，与冰期－间冰期气候变化相对应。其中Ⅰ、Ⅱ期古河道厚度大，颗粒组，纵向上连续性好，为优良的含水层，其埋藏层位与古卤水埋藏层位基本一致，相互贯通，古河道成为卤水入侵的良好通道。晚期古河道沉积厚度大，沉积物粒度小，是早期主要的淡水取水层，但人类开采地下水的活动使其已成为海水入侵的主要通道。     

相山铀矿田基底变质岩原岩恢复及构造环境判别

文章通过对相山铀矿田深部变质岩开展岩石学、矿物学及地球化学等方面的研究,以探讨相山基底变质岩原岩的属性和形成环境等特征。根据铀矿科学钻孔岩心样品地球化学分析显示,基底变质岩成熟度较高,显示高镁铁、富硅、富铝,低钠钾的特征,原岩总体呈中酸性。变质岩整体表现出相对富集Ba、U、Rb、K、Th等元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素;轻、重稀土元素分馏较为明显,且轻稀土相对富集、重稀土相对亏损;δEu为0.6～1.1,平均为0.7,小于1,表现为负异常;δCe为2.9～3.9,平均为3.4,表现为正异常。根据变质岩稀土元素北美页岩标准化(NASC)蛛网图显示,样品稀土元素含量与北美页岩(NASC)含量相近,推测原岩具有沉积岩的特征。主量元素分布特征表明相山铀矿田基底变质岩原岩成分复杂,推测其原岩主要为一套陆源海相沉积泥质岩、砂岩及粉砂岩系列的浅变质作用类型的陆源碎屑岩,主要有岩屑砂岩、富镁沉积岩、泥质碳质硅质岩,可能有部分火山凝灰岩。根据主微量构造判别图,推测相山基底变质岩其原岩为大陆岛弧构造环境下形成的沉积碎屑岩。     

雄安新区D19井破碎热储层气举反循环钻进技术

D19井是雄安新区地热清洁能源调查评价项目的一个勘探孔,完钻井深4021.78 m,揭穿雾迷山组和高于庄组2个热储层。为应对热储层钻进严重漏失及保护热储层,选用了气举反循环钻进工艺。对深井气举反循环钻进设备进行配套,同时对双壁钻杆下深、风量等工艺参数进行了现场试验优选。针对钻遇复杂破碎地层时返水（渣）通道经常堵塞无法顺利钻进的问题,研制出了适宜于破碎地层气举反循环钻进的防堵进水接头,同时对进水（渣）口进行保护,有效地解决了破碎地层气举反循环钻进易堵塞的难题,顺利完成了钻探任务。完善了极破碎热储层气举反循环钻进工艺技术,为气举反循环钻进工艺在破碎热储层的应用和推广打下了基础。     

基于三种多变量不安定指数分析模型的汶川县地质灾害易发性评价

采用多变量不安定指数分析法模型并加以改进,应用于汶川县地质灾害易发性评价。选取坡度、坡向、地层岩性、距断层距离、植被覆盖率及距水系距离六项影响因子,结合四川省自然资源厅发布的汶川县地质灾害隐患点数据,以幂次相乘、线性累加、幂次累加这三种不同的不安定指数分析法模型分别得到了研究区地质灾害易发性分区图,并用接受者操作特性曲线（Receiver Operating Characteristic curve, ROC curve）验证了各种模型的评价性能。结果表明:（1）对本案例而言,幂次相乘模型相较其它两种模型具有最高的精度;（2）汶川县地质灾害“极高”“高”“中”“低”“极低”易发区的面积占比分别为:19.3%、24.6%、19.2%、19.3%、17.6%,且研究区地质灾害易发性较高的区域多分布在断裂带附近。本研究成果可为区域地质灾害防治工作提供理论借鉴和技术参考。