重大地质灾害应急响应技术支撑体系研究

地质灾害应急响应是一种涉及因素多、技术含量高、时间要求紧、工作任务重和社会影响大的危机事件管理行为,也是一种跨阶段、高要求、大集成、快反应和求实效的非常规防灾减灾行动。针对重大地质灾害的应急响应,为了探索减小地质风险和在风险下生存的途径,必须创建一个有灾害意识、有充分准备的政府或社区应急管理技术支撑体系。技术体系包括人才团队、技术装备、理论方法等方面。人才团队要求科学技术素养深厚,工作高效实用;技术装备要求简单、快速并有效;理论方法追求支撑防灾减灾决策的"满意解"或"有用解"。技术支撑具体针对地质灾害"险情应急"和"灾情应急"2种类型,前者突出预测预警与应急处置的防灾方法,后者重在成因分析与减灾行动。工作程序上划分为响应启动、调查评价、监测预警、会商定性、防控论证、决策指挥、实施检验和总结完善8个阶段。技术路线包括地质环境信息获取、分析研判、预测预警、模拟仿真、技术方案论证、风险评估与决策支持6个步骤。为了促进地质灾害应急响应从经验走向科学,从感性判断走向理性量化,尽快提升和加强对重大地质灾害应急管理的技术支撑能力,立足于国家层面的决策需求初步提出了重大地质灾害应急响应的科学技术工作框架体系。     

岩石流变参数鲁棒辨识方法研究

基于室内岩石三轴蠕变试验资料对岩石的流变本构模型及流变参数进行辨识,是研究岩石流变力学特性的重要手段。由于受到试验条件和随机噪声的影响,试验数据中经常夹杂有异常值,采用传统的最小二乘法进行参数估计其结果往往会出现较大偏差。为了克服异常值对参数辨识结果的影响,引入统计学中的稳健估计理论,通过对实测的样本资料赋予不同的权重,采用双二次加权最小二乘法对流变参数进行估计。对比试验和计算结果表明,该方法能够有效地减小异常值对辨识结果的影响,在估值精度、收敛性、鲁棒性方面均优于传统的最小二乘估计方法。     

单裂隙岩体非饱和临界状态渗流特性初步研究

探讨了裂隙非饱和渗流机制,认为裂隙尺度上的非饱和渗流实际上是由许多局部开度尺度上的饱和渗流构成的。用重正化理论的方法,对裂隙发生逾渗相变时的临界特性进行了研究,指出裂隙非饱和渗流存在一临界饱和度值,当饱和度小于该值时,裂隙中无渗流存在。对裂隙非饱和水力传导度进行了讨论。     

1951—2020年广西冬季低温事件频次变化及其对大西洋海温的响应

1951—2020年广西冬季低温事件发生频次年际、年代际变化特征较明显,20世纪60年代初经历了一次由少变多的明显突变,80年代中期经历了一次由多变少的转变。低温频次较多的时期出现在20世纪60年代中期至80年代末,90年代至21世纪初转为偏少,但21世纪00年代之后出现了频次异常多的极端年份(如2008年和2011年),使得低温事件发生频次整体呈一定程度的上升趋势。广西低温频次具有2～5 a的年际变化周期和10 a左右的年代际周期,1990年前,低温频次的变化由上述两个主要周期叠加产生,之后周期信号减弱,直至2005年后,2～5 a周期再次出现。广西冬季低温频次变化与东亚季风和大西洋海温的分析表明,东亚冬季风的偏强有利于广西低温频次增多;欧洲以西大西洋表面海温的异常偏低,通过海气相互作用带来的环流异常是导致广西气温显著偏低、低温发生频次异常增加的可能原因。     

气溶胶光学特性的反演方法研究

气溶胶是大气重要组成部分,其对地球的辐射收支平衡以及气候变化均有非常重要的贡献。文中根据非线性辐射传输理论,研究了从自动观测太阳光度计(CE 318)多角度的天空扫描数据获取气溶胶粒子谱分布、散射相函数等光学特性的反演方法,并对2000年10月27日、30日南海试验的观测数据进行了分析,取得了较好效果。     

黄东海秋季色素经验算法研究

对海洋色素浓度的监测是海洋水色遥感的主要目的之一。文章基于HD200309航次同步获取的表观光学数据和叶绿素a数据,开发了黄东海秋季色素反演经验算法。从反演的效果可见,有85%的样品控制在±40%之内。     

一种基于迁移学习的栅格型图表自动分类方法

图表自动分类是实现图表内容解译及信息提取的前提.基于Inception V3模型,采用迁移学习的方法,对图表自动分类方法进行了研究,提出了对5类栅格图表进行自动分类的模型.通过与传统的图表自动分类方法的对比试验,测试了在不同学习率参数下模型的分类效果,给出了针对结构化特征的指数衰减学习率的数学表达式.结果表明:采用迁移...     

多体制遥感卫星成像数据高精度处理新方法

光学和SAR等对地观测卫星需要经过成像、辐射/几何校正等处理和不断的时序积累，才能为计算机解译提供精度高、稳定性好、时间持续的数据和特征。传统中低分辨率对地观测卫星通常基于地理网格内地物目标电磁波散射特性简化为理想点目标的假设，进行逐像素处理。然而，高分宽幅、大斜视、多通道等新体制卫星的工作模式更加复杂，其数据处理对星地全链路各环节产生的误差非常敏感，对成像参数标定或估计的精度提出了更高要求，此时基于理想点目标假设来进行参数估计、成像及校正处理的方式已难以满足处理精度要求。并且，近年来多体制卫星组网式协同和融合应用的新发展，也使得当前的理想点目标假设难以表征和建模多源多时相数据特征。为此，本文提出了多体制遥感卫星成像数据高精度处理的新方法，首先创新提出了“超像素”的概念和表征理论框架，建立了基于超像素的精确成像模型，然后通过挖掘超像素稳定特征并借鉴生成对抗学习机制，实现了星地全链路高耦合成像参数的高精度估计和持续精化，有效提升了多体制遥感卫星成像数据产品的精度，为计算机解译提供了好的数据产品输入。     

北极西北航道船舶通航风险分析

北极海冰的融化使得北极西北航道通航成为可能,有必要探讨北极西北航道的安全通航风险控制问题。针对北极西北航道冰情和复杂通航环境下的船舶通航窗口期,本研究采用时间维度上的过程风险评估方法,构建了基于系统动力学的北极西北航道通航风险评估模型,结合北极西北航道6条航线的场景条件,通过2015—2021年7年间风、雾、浪、海冰的月平均变化的数据分析,进行北极西北航道船舶通航过程风险仿真,提出了北极西北航道船舶通航窗口期。仿真结果表明:北极西北航道全年可通航的时间窗口为8月下旬至9月上旬,而选择阿蒙森湾—威尔士亲王海峡—巴罗海峡—巴芬湾和阿蒙森湾—维多利亚海峡—皮尔海峡—巴芬湾两条航线的船舶通航风险相对较低,从发展上看,随着海冰快速融化北极西北航道具有较高的通航潜力。     

Effects of skeleton void ratio on the strength and deformation characteristics of coarse-grained soilEI北大核心

粗粒土强度变形特性与初始级配和制样干密度密切相关。为研究不同级配和密度组合的粗粒料强度变形特性,提出了一种计算简便、易于推广的粗粒土骨架孔隙比计算方法。开展的室内试验结果表明,该计算方法所得的骨架孔隙比与粗粒土力学特性之间存在较为明显的单调性变化规律。当试样尺寸一致时,随着骨架孔隙比减小,破坏剪应力增大,破坏摩擦角增大,黏聚力减小;平均初始切线弹性模量增大,平均初始切线泊松比减小。整体而言,骨架孔隙比越小,粗粒土强度、刚度越大。基于该结论,笔者提出了一种等骨架孔隙比粗粒土缩尺方法。