环境监测中无线传感器网络地面遥感新技术

最近国际上蓬勃发展起来一个新交叉科学领域——无线传感器网络技术。本文首先介绍了无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）技术,它是遥感技术的拓展而且两者互为支撑。然后介绍了无线传感器网络技术的潜在应用领域及其在地学应用中的国际发展趋势,提出了无线传感器网络技术应用到环境领域的基本问题,建议在地球观测领域发展无线传感器网络技术。最后介绍了无线传感器网络技术在环境监测中的几个设想。     

昆明机场红土地层地下结构抗震模拟研究

昆明机场残积红土既是区域内重要的土地资源,更是各类工程建设的建筑地基,由于机场及临近区域内小江地震活动断裂带和普渡河断裂带地震活动频繁,使研究区处于较不稳定状态。本文采用MIDAS GTS有限元数值分析软件,利用动三轴试验所得出的结果,分别对昆明长水国际机场玄武岩残积红土、砂页岩残积红土地层下典型的地下结构进行了抗震模拟研究。所获得的研究成果,对红土分布区城市及村镇房屋建筑地基和地下空间结构抗震安全稳定性评价具有一定的指导意义和实用价值。     

贵州织金地区稀土磷块岩矿床中稀土元素赋存状态

以稀土磷块岩矿床为研究对象,采用电感耦合等离子体光谱法和质谱法研究了3个代表性样品的基本化学组成,分析了40多个元素的含量,确定了矿物质量分数和赋存状态,研究了稀土元素在其中的分布特征。结果表明,97%以上的稀土元素呈类质同象状态部分置换磷灰石晶格中的Ca2 存在,只有小于3%的稀土元素呈被粘土质等吸附状态或离子交换(吸附)状态存在。     

南秦岭古生代盆地演化中幕式流体过程及成岩成矿效应

从南秦岭古生代盆地构造-沉积演化出发,通过分析古生界不同层位流体成岩成矿事实与盆地发展演化之间的关系,探讨了南秦岭早古生代—泥盆纪演化时期多幕流体过程和成岩成矿效应。幕式流体成岩成矿最早可追溯到早寒武世,区域上从东到西形成了重要的碳硅质岩中重晶石/毒重石矿床及金、铂族元素矿化;早、中志留世继续发展,形成了钠长石岩、重晶石岩、铁碳酸盐岩、硅质岩与铅-锌、金矿床;中泥盆世为最强烈的一次热水沉积活动,其规模大、热水沉积产物多样,形成了泥盆系硅质岩-钠长石岩-重晶石岩-铁白云石岩中的铅锌(铜)矿床、铁白云石硅质岩中铅锌(铜)矿床以及钠长石角砾-铁白云石板岩中金-铜矿床。     

时空过程网络可视化模拟与分析服务——以溃坝洪水为例

洪水溃坝等复杂灾害现象的时空过程模拟分析,是当前国际地理信息科学热点研究方向之一。随着网络的普及化,公众对GIS时空分析模型的网络实时集成和可视化分析提出了迫切的需求。本文以溃坝洪水为例开展了时空过程网络可视化模拟与分析服务研究,利用Web GL、HTML5、Ajax、Web Service、GPU并行计算等技术手段,通过探讨溃坝洪水时空模型计算优化、网络三维可视化模拟与动态交互分析等关键技术,研发了原型系统并进行应用实验。实验结果表明,本文研究成果有助于实现时空过程信息的网络发布,在线影响分析及动态可视化服务,可为分布式网络环境下溃坝洪水等时空过程信息管理和应急决策提供科学依据和技术支持。     

冲击荷载作用下新型延展式张力腿平台时域分析

延展式张力腿平台是一种适用于深水油气开采的海洋平台结构。提出一种新型平台由四个立柱和一个环形浮箱连接而成,环形浮箱是由四个箱型梁焊接而成。根据给出的南海海域的海况条件和相应的规范计算结构的环境载荷,运用SESAM软件Deep C模块,考虑风、浪、流等环境荷载的作用和张力腿系统的非线性影响,进行了时域耦合分析,得到了平台的运动位移时程、张力腿系统张力时程和张力极值等。模拟波浪破碎作为冲击载荷,得到张力腿平台在冲击荷载作用下的运动位移时程、张力腿系统的张力时程。研究结果表明:该新型平台具有良好的运动响应,张力筋腱应力满足安全要求;在冲击载荷作用下新型平台的运动响应也满足要求。     

库车坳陷东部吐格尔明背斜构造特征及其控藏作用

库车坳陷东部吐格尔明背斜经历多期构造变形与断裂活动,地震资料品质差,油气水分布复杂。构造解析合理性直接影响对研究区构造运动学过程、动力学机制以及油气成藏规律的认识。本文以野外观测数据、钻井和地震数据为基础,对库车坳陷东部吐格尔明背斜进行构造解释,运用平衡剖面恢复原理,对研究区构造演化进行了恢复,在此基础上对构造控藏作用进行了探讨并指出了有利勘探区。结果表明,研究区主要发育吐孜洛克断层和吐格尔明断层,其中吐孜洛克断层主要从上新统库车组沉积期开始活动,活动强度大、控制了翼前巨厚的生长地层和现今吐格尔明大背斜的形成;吐格尔明断层从侏罗纪末开始陆续活动至今,控制古隆起的形成;研究区在平面上由南向北可依次划分为深部凹陷区、南翼斜坡区、中部背斜区以及北翼斜坡区四个区带。构造演化对不同区带的埋藏演化过程、储层物性特征和盖层保存条件具有明显的控制作用,其侏罗系有利勘探方向主要有：背斜斜坡背景上的局部构造高,背斜南翼和北翼斜坡带低部位的构造—岩性圈闭以及断层下盘的深部构造—岩性圈闭。     

聚类分析的伪距偏差特性研究

针对如何对由信号畸变导致的伪距偏差数据快速准确地进行判断分类这个问题,该文进行了分析研究,提出采用聚类分析中的K-medoids算法展开伪距偏差特性研究,实现信号畸变导致的伪距偏差自动判别.通过对实际观测数据的分析比较可以看出,引入聚类分析方法实现伪距偏差的自动判别比仅按照接收机厂商、接收机模型划分伪距偏差更加符合实际情况.由信号畸变导致的伪距偏差在全球卫星导航系统(GNSS)精密数据处理中至关重要,会对精密单点定位精度和收敛性能、电离层延迟提取等产生影响.随着卫星导航系统以及GNSS跟踪网的建设与完善,海量的基准站及丰富的接收机类型为GNSS精密处理带来了更多的挑战.引入聚类分析方法实现了伪距偏差的自动判别,对于卫星导航精密数据处理性能具有重要的意义.     

无人机多光谱遥感结合DEM在估测植被面积中的研究

准确地估测植被覆盖度对于生态环境、自然资源评估有着重要的意义.本文通过无人机获取多光谱影像结合DEM,对拍摄区域植被面积进行估测;利用无人机遥感平台搭载的Sequoia多光谱相机获取影像数据,研究了常见的4种植被指数(归一化差值植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、绿度归一化植被指数(GNDVI))在植被面积估测中的适用性.实验结果表明,无人机多光谱影像结合DEM,在植被面积估测中具有可行性.其中,归一化差值植被指数(NDVI)可使植被从土壤、水体、阴影等复杂背景因素中分离出来,能较为准确地统计植被覆盖面积.通过无人机多光谱影像估测绿植覆盖面积,可为精细化作物管理、农业估产提供决策依据.     

1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害时空变化特征

利用1961-2010年黑龙江省62个气象站资料,基于5-9月平均气温和水稻冷害等级行业标准,利用累积距平和小波分析等方法分析水稻延迟型轻度、中度和严重冷害的空间分布特征及时间变化规律,以期为水稻延迟型冷害的研究提供基础。结果表明：1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害主要集中发生在黑河、齐齐哈尔、哈尔滨东部、牡丹江西部和三江平原东部地区。1961-2010年黑龙江省水稻延迟型冷害存在明显的阶段性变化,1994年后转入新的较少发生阶段,2000年后黑龙江省水稻延迟型冷害发生明显减少。黑龙江省水稻延迟型轻度冷害和中度冷害存在21 a和9 a左右的变化周期,水稻延迟型严重冷害存在21 a左右的周期变化。