自然时间域中的地震序列参数分析

自然时间χ是Varotsos等于2001年提出的一种新的时间域, 其将复杂系统的时间序列在自然时间域中进行分析,能够有效地提取有用信号并提高相关结果的准确性,从而更容易获得复杂系统的动态特征.文中对自然时间法进行了简单介绍,选取中国地震台网中心1978—2014年地震目录中震级排序前30的震例,计算每次地震的归一化能量在自然时间域中的方差κ₁及其变异系数β,并将方差κ₁作为序列参数,利用变异系数β对序列参数κ₁进行定性分析,并在此基础上,对序列参数κ₁进行定量分析.研究结果表明:30次震例中有21次震例的地震序列参数κ₁自震前半小时至几个月开始持续在0.07上下波动,并在主震发生前迅速下降至0值附近.此外,还简单讨论了定量分析中时间窗口的选择以及分析结果中可能出现的特殊情况.本文的研究结果对我国地震事件的回溯性研究及地震预测研究具有一定的指导意义.      

南北地震带潮汐触发地震的统计学证据

自19世纪90年代以来,潮汐是否会触发地震这个问题一直备受关注.本研究选用1970年1月1日至2017年5月31日期间南北地震带(20°N—40°N,97°E—105°E)M_L≥2.0地震目录资料,通过测量南北地震带地区地震事件与潮汐的相关性来研究潮汐是否能触发地震.选用完备性检测、G-C法、R/S分析方法对原始地震目录进行预处理,分别构成未去除余震和去除余震每日地震数量时间序列,利用经验模态分解和快速傅里叶方法,对比分析了潮汐与每日地震数量构成的时间序列频谱特征.结果表明,在本文研究区域,两种每日地震数量时间序列均与潮汐的月潮周期、半月潮周期存在相关性,并且去除余震后的每日地震时间序列的优势频率更加集中,表现的相关性更好.此外,Schuster’s测试结果也进一步证明,研究区域地震活动性与固体潮汐存在显著统计相关性.     

EMD端点延拓新方法SAR遥感图像实例应用

经验模态分解(EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)过程的重要部分,其核心技术难点为端点延拓.本文基于目前各种EMD端点处理方法分析基础上,紧紧围绕如何防止端点发散这么一个关键点,开发了一种高效简便的EMD固定端点延拓新方法.利用该新方法,对线性仿真信号、非线性仿真信号和合成孔径雷达(SAR)遥感图像真实信号进行了经验模...     

泡沫镍为集流体的膜电容去离子脱盐性能研究

文章为了解决淡水资源短缺这一严峻的问题,考虑将能耗小、无化学再生等优点的膜电容去离子技术作为基础,对其进行改进与优化,即将低电阻、高比表面积和高孔隙率的泡沫镍替代传统集流体。并利用改进后的装置进行实验,分别探讨电极材料、电压和盐水流速等因素对脱盐效率的影响。将未加电极材料和加3种不同的活性炭作为电极材料的装置进行脱盐实验,根据结果得出,在脱盐过程中起主要作用的仍然是电吸附过程,通过进一步对电极材料进行表征,讨论得出脱盐效率与比表面积和孔径分布均有关系。随后在最优电极材料的条件下,讨论得出最优的操作条件,即在施加电压为1.6 V、盐水流速为10 mL/min下可以达到最佳的脱盐效率,吸附量为8.9 mg/g。且通过长时间的吸脱附实验得出电极材料AC1具有良好的再生能力。     

蚁群-势场算法在水下重力辅助导航航迹规划中的应用

水下潜器航迹处于重力特征变化明显的适配区域才能保证重力辅助导航的有效实施,因此在重力匹配导航阶段,潜器的航迹规划至关重要。本文首先依据重力统计特征参数对水下潜器航行区域进行适配性划分,并给出适配、非适配区标签;然后在蚁群算法进行航迹规划的基础上引入人工势场算法,重新构建启发函数,避免了蚁群算法的局部最优问题;同时利用最大-最小蚁群系统改进算法信息素更新规则,防止了"早熟"现象发生。仿真试验结果表明,本文提出的蚁群-势场算法可以有效解决水下潜器在重力辅助导航中的航迹优化问题,提高了问题解的可行性。     

夏季北极王湾海域微小型浮游动物群落特征

根据2017年8月北极斯瓦尔巴德地区王湾海域微小型浮游动物调查资料,研究了该区域微小型浮游动物的种类组成及群落特征。结果表明:王湾海域在水深10~50 m内存在一个明显温跃层,该温跃层内水温高于其他水层;不同水层盐度变化表现为从表层到底层逐渐增高的趋势,70 m以深海域的盐度基本保持稳定;微小型浮游动物包括无壳纤毛虫（Aloricate Ciliates）、砂壳纤毛虫（Tintinnida Ciliates）和甲壳类无节幼体（Crustacea Nauplii）3个类别,其中砂壳纤毛虫10种。甲壳类无节幼体和无壳纤毛虫均为微小型浮游动物的优势类群,砂壳纤毛虫中的钝笛杯虫（Ptychocylis obtusa）、挪威棘口虫（Acanthostomella norvegica）、网纹虫（Favella sp.）、百乐拟铃虫（Tintinnopsis beroidea）和白领细壳虫（Stenosemella nivalis）均为优势种类;微小型浮游动物主要集中分布在水体的中上层水域10~30 m,该海域温跃层内微小型浮游动物种类和丰度最为丰富,30 m以浅海域微小型浮游动物丰度约占整个水体微小型浮游动物丰度的54.8%,而100 m以浅海域这一比例高达93%以上,其中10 m层为最多（均值为343.3 ind./L）,底层为最少（均值为50.9 ind./L）;整个调查区域微小型浮游动物的多样性指数均大于2.5,丰富度指数均大于1.2,均匀度均大于0.7,不同站位多样性指数、均匀度指数和丰富度指数波动范围不大,站位间差异不大。     

空间演化、空间溢出与兰州都市圈工业经济发展

从工业经济空间溢出效应视角出发,选取2006-2015年兰州都市圈各县市面板数据,通过空间演化分析方法研究兰州都市圈工业经济空间发展演变规律,并在此基础上建立空间杜宾模型来分析其工业经济空间溢出效应,进一步通过溢出效应的分解来探寻兰州都市圈工业经济溢出效应传导机制。研究发现,兰州都市圈工业经济发展存在显著地正向空间溢出效应,且城镇发展水平空间溢出总效应最强,工业集聚与资本投入的空间单向溢出效应为负但空间溢出总效应为正,工业经济及其影响因素溢出效应的强弱主要受区位相邻距离影响。     

扰动引力多核快速并行算法

远程飞行器和弹道导弹的精确控制与导航会受到地球外部扰动引力场的影响,实践中常利用地球重力场位系数模型计算扰动引力矢量,但其计算效率随着所用模型阶次的升高而显著降低。针对这一问题,文中提出利用OpenMP并行算法快速计算轨迹点扰动引力矢量,在不损失精度的前提下有效提高了计算效率。通过数值实验可知,所提方法可以提高扰动引力矢量的计算效率,加速比达到6倍。这也为重力场元快速计算提供了参考方案。     

非均一方差的GNSS定位误差模型检验

在全球导航卫星系统中,定位精度是一个重要的性能指标。准确的定位误差模型有利于理解系统的工作模式,同时也为进一步提高系统性能提供指导。当卫星的测距误差满足相互独立和方差均一的条件时,定位误差等于测距误差标准差与几何精度因子的乘积。然而在实际应用中,由于不同卫星信号的传播路径不同,测距误差的统计特征难以相同,尤其当卫星信号受到多径干扰与电离层闪烁影响时,不同卫星间的测距误差有显著的差异。介绍了一种利用奇异值分解方法建立的非均一测距误差的定位误差理论模型,利用北京站与香港站的实测数据,对受到多径效应与电离层闪烁影响的定位误差进行分析。结果表明,其统计特性与非均一方差的定位误差模型给出的结果一致,验证了模型的正确性和有效性。     

单层/双层地壳物理参数对重力数据反演海底地形影响分析

针对利用海面重力数据构建海底地形模型质量受诸多地壳地球物理参数影响现状,以重力异常反演海底地形的频率域算法模型为基础,讨论了不同地球物理参数对单层/双层地壳仿真结构和不同均衡补偿模式下导纳函数各频段影响程度,推导给出了不同地球物理参数及其组合对海底地形反演结果影响的定量数学表达.仿真试验结果表明,单层地壳的密度变化导致单层导纳函数和双层导纳函数明显分离;双层地壳仿真结构中海山载荷密度对导纳函数影响显著且几乎为全频段影响;因此,建议应用解析法开展数值试验分析时,重点考虑海山载荷密度(双层地壳)或者地壳密度(单层地壳)变化.就当前海底地形反演精度而言,运用相关解析算法建立海底地形数值模型时,应重点关注有效弹性厚度、平均海深、海山和海水密度差异参数取值准确性,特别是顾及地壳均衡补偿恢复海底地形,岩石圈有效弹性厚度(通过有效弹性厚度可获取挠曲刚度)取值准确程度将较大程度影响最终海底地形模型效能高低.