第18届国际海道测量大会对国产多波束测深系统研制的启示

国际海道测量组织大会海洋测绘仪器展是最重要的设备展会之一,世界上主要测绘设备生产商都展出了其最新的产品。通过该展览,了解国际多波束测深系统的进展和发展方向,对我国多波束测深系统的研制与生产都具有重要意义。     

汉江流域硫铁矿区厚子河支流水质评价研究

为查明厚子河不同区域河水受硫铁矿污染的程度,在厚子河支流4个典型河流断面采集水样,开展水质全分析测试,并采用单因子评价法和综合水质标识指数法进行评价分析。研究结果表明: (1)运用单因子评价法对硫铁矿区厚子河水质评价的结果无差异,均为劣Ⅴ类水; 而运用综合水质标识指数法的评价结果显示,距离硫铁矿开采区由近及远的4个断面HZ001、HZ002、HZ003、HZ004的综合水质标识指数逐渐下降,水质类别分别为劣Ⅴ类且黑臭、劣Ⅴ类但不黑臭、Ⅳ类、Ⅲ类,符合现场调查的实际情况,能够反映距离污染源越远时河水水质趋好的总体态势; (2)综合水质标识指数法不仅可以客观反映同一河流各个断面所处的综合水质类别、同一水质类别中受污染的不同程度以及与水环境功能区类别的比较结果,而且能够实现对劣V类水质污染程度的精细划分,相较于单因子评价法更加客观、科学、全面,适用于矿山开采等重污染区域河流断面水质污染情况的研判。     

秦岭构造带徽成盆地白垩纪-新生代构造应力场演化历史

沿凤-太断裂带发育的徽成盆地斜切秦岭构造带,成为东、西秦岭构造地貌的分界带。该盆地由上部成县群和下部东河群2套地层序列组成,之间为角度不整合接触。基于沉积地层序列、野外断层滑动矢量运动学分析和古构造应力场反演,结合上部成县群磁性地层学的研究结果和基性岩脉的年代测试结果,确定了该盆地2期伸展断陷成盆阶段和3期构造挤压改造的交替演化历史。认为下部盆地形成于早白垩世时期(107Ma之前),成盆应力场为NWW- SEE引张,与东西向勉略断裂带左旋走滑拉分作用有关,其中加积了一套河湖相砂砾岩沉积。该走滑盆地在沉积晚期遭受NW- SE向挤压应力作用,控盆边界断层发生反转,地层发生宽缓的褶皱变形,基性岩脉侵位其中(107Ma)。上部新生的断陷盆地很可能形成于早白垩世晚期-晚白垩世(自107Ma以来),受NW- SE引张作用,沿凤-太断裂带发生复活,其中堆积了一套河流相红色砂泥岩和砂砾岩沉积地层。该断陷盆地遭受2次挤压应力场的改造:早期NNW- SSE向挤压、晚期NNE- SSW向挤压,这两期挤压作用使控盆边界断裂(凤太断裂、勉略断裂)发生构造反转,地层陡倾,但盆地内部变形较弱。与区域构造演化历史对比,认为这两期挤压应力作用分别发生在白垩纪晚期与古近纪。     

Verhulst滑坡预测预报模型的改进及其应用

Verhulst生物生长模型是一种统计型的滑坡预测预报模型,针对原始Verhulst模型中把第一个数据点作为已知条件的理论依据不存在,可能导致预报精度较低问题,将前人改进Verhulst模型的方法应用到滑坡预测预报中,推导出用改进模型和速度最大值判据预报滑坡发生时间的计算公式。通过分析表明,原始Verhulst模型中以速度最大值作为预报滑坡发生时间的判据缺乏合理性,以加速度和加加速度最大值作为预报判据应更合理,并推导出用加速度和加加速度最大值判据预报的计算公式。基于推导的公式,编写Matlab程序进行计算,将原始和改进的Verhulst模型以及3种判据应用于一些滑坡实例的预报中。结果表明,（1）与原始Verhulst模型相比,改进模型的预报效果较好,其预报滑坡发生的时间更早,且更准确;（2）与速度最大值判据相比,加速度和加加速度最大值判据的预报效果较好,其预报时间较早,且较准确;（3）可把原始模型中单一的时间预报值拓展为一段预报的时间范围,该预报时间范围的上限是加速度最大值时刻,下限是加加速度最大值时刻;（4）用改进模型和该时间段范围判据进行预报能起到提前预报的作用,且预报结果较准确。此外,经讨论认为临近破坏时,裂缝的增多以及动摩擦系数小于静摩擦系数导致抗滑力降低,剩余下滑力增大,是使滑体产生加速度逐渐增大运动的原因。     

青藏高原东北部与南部地区树木径向生长对气候要素的响应——以祁丰和林周树轮为例

了解树木径向生长对气候响应的区域特征是模拟或预测未来全球变化如何对森林生态系统产生影响的基础。对青藏高原东北部(祁丰)干旱气候条件下与南部(林周)高寒半干旱气候条件下的两条标准化年表分析发现,两年表敏感度均较高,样芯间一致性均较强,为分析树木径向生长对气候要素的响应关系提供了保障。对祁丰和林周树轮宽度序列与其附近酒泉(1951-2009年)和当雄(1963-2009年)气象站上年5月到当年9月的气候因子(月平均气温、月最高气温、月平均最低温和月降水量)进行相关和响应分析发现,祁丰和林周树木的径向生长与当年5-6月平均气温存在负相关关系,相关系数分别为-0.360和-0.466;而与当年5-6月降水量显著正相关,相关系数分别为0.499和0.623。祁丰和林周树轮宽度序列与帕尔默干旱指数(PDSI,1951-2005年)的格网数据在每个月份均呈正相关关系,与5-6月的相关值分别为0.581和0.719。上年7月到当年6月的降水量与祁丰(r=0.529)和林周(r=0.667)树轮宽度序列的相关值也较高,推断干旱状况是限制高原东北部与南部树木径向生长的主要因素。     

青海湖湖东风成剖面化学元素特征及其环境指示意义

通过对青海湖湖东沙地风成沉积剖面化学元素特征的分析,结合光释光测年结果,并和已有研究进行对比,探讨了青海湖区12.5 ka BP以来的气候环境变化过程,将其划分为5个阶段：12.5 ka BP前气候寒冷干燥,青海湖应处于冰川消退的寒冷期,风沙活动强烈;12.5~11.9 ka BP气候向暖湿转变,其中12.2~11.9 ka BP发生一次寒冷事件,对应于新仙女木事件;11.9~8.0 ka BP气候冷暖波动频繁,期间出现了3次寒冷事件;8.0~2.6 ka BP是一个持续时间较长的温暖湿润期;2.6 ka BP至今,气候以干冷为主,与现代气候相近。     

光斑影响下激光点云的不确定性评价

利用光斑的特性确定激光点位在光斑中的不确定性,将误差熵引入到激光点位不确定性的评价中。根据激光反射特性,确定了激光点位不确定性的概率密度函数,利用信息熵的定义推导了激光点位的信息熵,同时,利用信息熵与误差熵的关系进行了激光点位误差熵的推导,根据误差熵关系式确定了误差熵与光斑面积的线性关系。根据点云光斑实际面积,得到了点云误差熵及每个激光点位的平均误差熵。利用入射角与误差熵之间的关系,分析了入射角对激光点位不确定性的影响程度,确定了扫描的最佳入射角范围。通过设置不同扫描间隔得到的点云数据,验证了利用误差熵对点云不确定性进行评价的可行性。     

相机位姿求解的复用镜像约束法

针对参照物不在视场范围内的问题,提出一种复用镜像约束求解相机位姿的方法。具体步骤为：(1)依据相机位姿求解方法得到镜像相机位姿;(2)根据平面镜反射对称性构建单张图像镜像相机与相机位姿间线性约束关系;(3)复用镜像相机姿态,建立多张图像之间约束关系,在获得3张图像情况下,可得18个线性约束条件,提高相机位姿求解精度。试验结果表明：旋转矩阵和平移向量均误差分别为0.009°和1.866 mm,较对比方法,旋转矩阵均误差平均降低0.009°,平移向量均误差平均降低2.292 mm,且具有较强适应性。在真实试验中,平均重投影误差为0.492像素,优于对比方法,能够准确求解参照物不在视场范围内的相机位姿。     

洞庭湖流域植被动态变化的小波多分辨率分析

将离散小波多分辨率分析（MRA）应用于归一化植被指数（NDVI）时间序列研究,分解NDVI原数据序列成不同时间尺度的子序列,从而进行植被动态变化分析。针对洞庭湖流域的NDVI时间序列进行多尺度分解,挖掘这些数据中潜在的植被季节性和年际变化,对其进行评估,并结合土地覆盖变化与降水趋势变化分析引起该变化的可能原因。结果表明：小波多分辨率分析能提取洞庭湖流域植被动态的相关信息,如NDVI的年际成分均值、最低值、植被年内变化的振幅、NDVI最大值出现的月份和土地覆盖变化的趋势及幅度,这些信息有效刻画了流域植被动态变化特征。此外,将土地覆盖变化分析结果与降水数据相结合进行分析,发现流域植被覆盖的变化与降水变化有明显的关联性,其中西部地区和西北部地区植被动态变化对降水响应最为明显。但是有些地区降水没有明显减少趋势,而植被覆盖却存在减少趋势,则可能与该地地势较高、城镇化建设等其他因素相关。     

2.5维海洋非线性共轭梯度反演应用效果研究

为了研究频率域2.5维非线性共轭梯度反演在海洋天然气水合物探测中的实际应用效果,利用美国Scripps研究所在South Hydrate海域采集的可控源电磁探测数据进行2.5维非线性共轭梯度反演计算,结合其他地球物理方法在同一海区的研究结果,综合分析2.5维反演计算的准确性和有效性。结果表明,非线性共轭梯度反演能够清晰地反映出该区域海底面以下1~2 km地层的电导率结构分布,其局部反演结果与地震反射、地震层序、测井分析结果基本一致,且对小尺寸异常、浅层高阻体分辨力较强,尤其在海洋天然气水合物探测方面具有较大潜力。