基于贝叶斯机器学习的生态模型参数优化方法研究

参数优化方法是准确估计生态模型参数、降低其不确定性的有效手段。本文提出一种基于贝叶斯机器学习的No-U-Turn Sampler（NUTS）生态模型参数优化方法。NUTS是一种高效的参数优化方法,每次取样中利用递归算法生成候选参数集（二叉树）推断参数的后验信息,如果满足约束条件“非U型回转”,不断构建子树更新参数;否则,记录本次抽样的“最优”参数集,并开始下一次取样,直到获取足够样本。该算法在每次取样中充分优化参数,避免因随机游走行为产生冗余抽样,提高了参数优化效率。本文以千烟洲亚热带人工针叶林碳通量模拟为例,基于Pymc3框架利用NUTS参数优化方法实现了碳通量（Net Ecosystem Exchange,NEE）模型参数反演,并与Metropolis-Hastings（MH）方法进行对比。结果表明,本文算法的参数值达到稳定波动时的抽样次数减少了85%左右,参数优化效率提升3倍左右。参数优化后,2种NEE模型中7个参数不确定性降低10%~53%。此外,NEE模拟效果明显提升,模拟值与实测值的R²分别提高23%和17%,RMSE分别降低3%和4%。综上所述,本文提出的参数优化方法对生态领域的参数估计或数据同化工作具有一定的借鉴意义。     

1∶50000正射影像数据检查库设计及实现

国家1∶50000基础地理信息数据库更新工程正射影像数据库是1∶50 000数据库更新工程建设的重要组成部分.为保证正射影像数据各项指标符合项目设计要求,保证入库数据的质量,并为今后进一步更新提供依据,设计正射影像数据检查库,并在1∶50 000 DOM更新工程中实施和应用,实现了正射影像数据入库检查的程序化处理和自动质量评判.     

纳微米聚合物微球的水化膨胀封堵性能

为改善聚合物微球的深度调剖效果,利用蒸馏沉淀聚合法制备纳微米聚合物微球,并利用激光粒度分析仪、微孔滤膜装置和驱替装置对纳微米聚合物微球的粒径、水化膨胀能力和变形封堵能力进行测试分析.结果表明:纳微米聚合物微球为较规则均匀的球形,粒径分布集中,具有良好的水化膨胀性能;随着盐矿化度增大,纳微米聚合物微球膨胀性能变差;随着温度升高,微球的膨胀性能变强;在氯化钙和氯化镁水型中,微球膨胀性能变差;在酸性和碱性环境中,微球膨胀性能变差;随着水化时间增长,微球的封堵性能和变形能力逐渐增强,对孔道产生有效封堵的同时又能变形通过孔道,在渗透率较低的岩心中具有更好的深度调剖效果.     

南华北盆地青白口系—侏罗系层序界面时空分布特征研究

以位于秦岭—大别造山带之北、华北陆块南部、地跨华北陆块稳定块体、陆块南部边缘变形带的南华北盆地为研究对象,通过对研究区42条不同时代的野外剖面详细观测,运用层序地层学理论,把南华北盆地作为一个整体系统,对青白口系—侏罗系层序界面特征及时空分布规律进行了系统分析,共识别出了8种类型层序界面的物质表现形式,分别是不整合面、渣状层、古喀斯特作用面、冲刷侵蚀面、超覆面、岩性岩相转换面、最大海泛面、最大湖泛面。并重点讨论了各类型界面的时空分布特征。结果表明:在时间演化上,从早到晚由海相—海陆过渡相—陆相,层序界面经历了海相沉积不整合、古喀斯特作用面、渣状层到陆相不整合面、冲刷侵蚀面等;在空间上,同一层序界面在不同相带表现形式不同,同一种类型的界面可在不同相带出现,但不同相带表现特征有一定差异性。     

GML分布式广义空间数据引擎的研究

在解析GML规范与空间数据引擎前沿研究成果的基础上,提出了一种语义对象模式表达的分布式广义空间数据引擎(SDE)模型。在通用大型数据库平台与通信机制支持下,用语义对象模式的GIS语言构建了一个全新的分布式广义SDE模型。对模型开发成果的应用与今后努力的方向作了简要的介绍。     

Three Decades of Sea-Ice Variability in Jiaozhou Bay Revealed by Landsat Observations

In this study, we used Landsat images and meteorological data to examine the spatiotemporal distribution and variability of sea ice in Jiaozhou Bay(JZB) between 1986 and 2016. The results show that JZB is not always covered by sea ice in winter, but in some extreme cases, sea ice has covered more than one-third of the sea area of the bay. Sea ice in JZB has generally formed between January 1 and February 5, primarily along the coast, and gradually expanding to the central area of the bay. Both meteorological and artificial factors have played important roles in modulating the sea ice distribution. We found sea ice coverage to have been strongly correlated with the accumulated freezing-degree days nine days before the occurrence of sea ice(R2 = 0.767). North-northwest surface winds have dominated the freezing period of sea water in the JZB, and wind speed has exerted a more significant influence on the formation of sea ice when the sea ice coverage has been generally small. Additionally, artificial factors began to affect the expansion of sea ice in JZB since 2007. The construction of the Jiao-Zhou-Bay Bridge(JZBB) is believed to have retarded water flow and reduced the tidal prism, thereby leading to the formation of an ice bridge along the JZBB, which effectively prevents the southward expansion of sea ice.     

临沂市城市地下空间资源地质调查评价研究

临沂市城市建设发展迅速,城市面貌日新月异,但高楼密集、交通拥挤等问题也逐渐显现出来,城市建设需要更多的空间,开发利用城市地下空间已是首要解决的问题。临沂市位于沂沭断裂带与临沂单斜、平邑-方城盆地多个地质单元的交会处,断裂构造发育,地震活动强烈,地质条件复杂,城市地下空间开发的影响因素众多,该文从水文及水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件、人类工程活动等方面对临沂城市地下空间资源地质环境适宜性进行了分析研究,提出了其主要制约因素为极其发育的活动性断裂的看法,凡是活动性断裂对地下空间开发有影响的区域,均为地下空间资源开发制约区。评价结论对于提高城市发展格局、提高城市空间利用率、指导城市空间开发利用规划具有一定的参考意义。     

“数字长寿”地理空间框架建设与应用

从数据资源、软件体系、应用体系、保障体系等建设内容对数字长寿地理空间框架建设情况进行了系统性的阐述,并对数字长寿地理空间框架建设在工作组织、技术探索、应用推广等方面的创新和特色进行了总结。     

柴达木盆地西部典型油田原油地球化学特征对比

利用色谱-质谱(GC-MS)分析技术,系统剖析了柴达木盆地西部南区尕斯库勒、油砂山油田(A区)与北区南翼山、油泉子油田(B区)原油的生物标志化合物组成和分布特征,探讨了A区和B区原油的成因差异及其地质影响因素.结果表明:A区部分浅层原油正构烷烃碳数分布不完整,具有异常高的姥鲛烷(Pr)与n-C17峰面积比值和植烷(Ph)与n-C18峰面积比值,说明A区浅层油藏保存条件较差,部分原油遭受了轻微生物降解;A区和B区原油中甾藿比均大于2.4,且甾烷C27R与甾烷C29R峰面积比值多大于1,指示这2个区域原油母质来源都以浮游藻类为主,但B区原油中甾烷C27R与甾烷C29R峰面积比值和补身烷系列相对含量普遍高于A区,表明B区原油浮游藻类和细菌生源贡献可能相对较高;所有原油都具有低姥植比、高伽马蜡烷含量的特点,且都检测出一定丰度的β-胡萝卜烷,说明生成原油的烃源岩形成于强还原咸水沉积环境,但A区原油中姥植比、伽马蜡烷指数以及 β-胡萝卜烷与C30藿烷峰面积比值明显高于B区,且升藿烷系列呈“翘尾巴”分布模式,而B区原油则没有这种现象,揭示生成A区原油的烃源岩沉积水体盐度更高、还原性更强;甾烷异构体比值(C2920S/(20S+ 20R)值和C29ββ/(ββ+αα)值)表明A区均为低熟原油,而B区多为成熟原油.结合柴达木盆地西部第三纪湖盆沉积和构造演化史,认为南区与北区烃源岩沉积相带的不同空间展布情况是造成A区与B区原油地球化学特征差异的根本原因.     

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.