中国大陆结构地震反应观测系统布设研究

本文简要介绍了结构地震反应观测研究的意义。并以中国地震局防灾大楼和北京市人大办公大楼结构地震反应观测系统为布设实例,阐述了中国大陆地区结构地震反应观测系统的两种布设方式。对两种方式进行了分析,指出简化布设中存在的问题,并提出了布设原则,用于指导结构地震反应观测系统的布设。     

Not vegetation itself but mis-revegetation reduces water resources

Increasing greening of planet Earth to slow down the rise of atmospheric CO2 concentrations is certainly desirable;however, its consequences on water resources are less affirmative and thus are a matter of wide concern. China, as the largest and most successful country of the world in terms of artificial revegetation, is naturally the focus of the concerns and warnings. Based on previous studies, we analyzed the mechanism for the effects of climate and watershed characteristics on water resources,explained various hydrological results and phenomena, and considered the ways in which water consumption by artificial revegetation projects can be reduced. Moreover, some guidelines are suggested for artificial revegetation at watershed scale with consideration of water resource sustainability. The findings of this study highlight the need for more top-down approaches when studying the mechanism of "forest and water".     

四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化

盆山体系研究是当前大陆动力学探索的热门。四川盆地周缘为造山带所围绕,盆地与造山带存在着耦合关系。系统地分析四川盆地和周缘造山带组成的盆山体系的结构和演化特征对深入认识四川盆地的构造和油气分布规律具有重要的意义。通过构造剖面的解释、沉积充填特征和陆源碎屑物源的分析以及同位素年代学的分析,研究了四川盆地盆山体系的结构、构造变形特征和演化历史。四川盆地与周缘造山带均以冲断褶皱带相耦合,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。提出了"复合盆山体系和亚盆山体系"的概念,并认为四川盆地及周缘造山带组成了一个复合盆山体系,并由多个次一级的亚盆山体系所组成,各亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的。这在一定程度上丰富了盆山体系的认识。     

中国北方四类典型下垫面能量分配特征及其环境影响因子研究

中国北方疆域辽阔,多种植被类型交错分布,陆面过程较为复杂.研究该区域地表能量平衡及分配过程,有助于进一步了解其生态系统的生产力及气候变化.本文使用"中国北方协同观测实验"观测资料,选取中国北方四种植被类型——高寒草甸、荒漠草地、玉米农田及半干旱草地,在深入认识地表能量分配特征的基础上,讨论了环境因子对能量分配的影响.结...     

火星陨石NWA 8716的岩矿学特征及粗粒橄榄石斑晶的来源

火星陨石可以为研究火星岩浆演化过程提供直接证据并限制其源区特征.通常认为含粗粒橄榄石斑晶辉玻无球粒陨石携带有火星原始地幔的信息,因此选取该类样品Northwest Africa (NWA) 8716为研究对象,进行岩相结构及矿物成分分析. NWA8716由橄榄石、辉石、填隙状熔长石以及其他次要矿物组成.其中橄榄石颗粒有两种级别的粒径,长轴分别约为0.5–1.8 mm和50–400μm.较小橄榄石斑晶内部的熔体包裹体和NWA 8716全岩成分(计算值)均显示明显的轻稀土元素亏损([La/Yb]CI值为0.06–0.1),说明NWA 8716源于一个亏损的火星岩浆池.粗粒橄榄石斑晶的来源对衡量该样品是否能够代表原始熔体成分非常重要.对橄榄石晶体的粒径统计分析发现,粗粒橄榄石斑晶应为堆晶.进一步对铁-镁以及稀土元素分配特征的计算表明NWA 8716并非形成于一个封闭系统,但是计算所得原始熔体成分与全岩成分差异不大,因此粗粒橄榄石斑晶应当来源于与母岩浆成分相似的熔体.总的看来, NWA 8716应当来源于亏损型火星幔源区且演化程度较低.     

Retrieving volume FeO and TiO_2 abundances of lunar regolith with CE-2 CELMS data using BPNN method

The volume FeO and TiO_2 abundances(FTAs) of lunar regolith can be more important for understanding the geological evolution of the Moon compared to the optical and gamma-ray results. In this paper, the volume FTAs are retrieved with microwave sounder(CELMS) data from the Chang'E-2 satellite using the back propagation neural network(BPNN) method. Firstly, a three-layered BPNN network with five-dimensional input is constructed by taking nonlinearity into account. Then, the brightness temperature(TB) and surface slope are set as the inputs and the volume FTAs are set as the outputs of the BPNN network.Thereafter, the BPNN network is trained with the corresponding parameters collected from Apollo, Luna,and Surveyor missions. Finally, the volume FTAs are retrieved with the trained BPNN network using the four-channel TBderived from the CELMS data and the surface slope estimated from Lunar Orbiter Laser Altimeter(LOLA) data. The rationality of the retrieved FTAs is verified by comparing with the Clementine UV-VIS results and Lunar Prospector(LP) GRS results. The retrieved volume FTAs enable us to re-evaluate the geological features of the lunar surface. Several important results are as follows. Firstly, very-low-Ti(<1.5 wt.%) basalts are the most spatially abundant, and the surfaces with TiO_2> 5 wt.% constitute less than 10% of the maria. Also, two linear relationships occur between the FeO abundance(FA) and the TiO_2 abundance before and after the threshold, 16 wt.% for FA. Secondly, a new perspective on mare volcanism is derived with the volume FTAs in several important mare basins, although this conclusion should be verified with more sources of data. Thirdly, FTAs in the lunar regolith change with depth to the uppermost surface,and the change is complex over the lunar surface. Finally, the distribution of volume FTAs hints that the highlands crust is probably homogeneous, at least in terms of the microwave thermophysical parameters.     

A new method to determine the gravity field of small bodies from line-of-sight acceleration data

We present a new method to derive line-of-sight acceleration observables from spacecraft radio tracking data. The observables can be used to estimate the mass and gravity of a natural satellite as a spacecraft flyby. The corresponding observation model adapts to one-way and two/three-way tracking modes. As a test case for method validation and application, we estimated the mass and degree two gravity field for the Martian moon Phobos using simulated tracking data when the spacecraft Mars Express flew by Phobos on 2013 December 29. We have a few real tracking data during flyby and they will be used to confirm raw data simulation. The main purpose of this paper is to demonstrate the method of line-of-sight acceleration reduction from raw tracking data and the feasibility to estimate mass and gravity of a natural satellite using this type of observable. This novel method is potentially applicable to planet and asteroid gravity field studies combined with Doppler tracking data.     

基于夜间灯光和土地利用数据的云南沿边地区GDP空间差异性分析

云南沿边地区包括8个地州,共56个县,其中有25个县市与老挝、缅甸和越南直接毗邻,具有重要的地缘位置。本研究利用土地利用数据和夜间灯光数据在实现云南沿边地区GDP空间化的基础上,对GDP的空间分布格局进行深入探讨,这对缩小区域经济差异及促进地区共同发展具有一定的指导意义。采用土地利用数据对国内生产总值（Gross Domestic Product, GDP）数据的第一产业进行空间化拟合,采用DMSP/OLS夜间灯光数据对GDP的第二、三产业进行拟合,将第一产业和第二、三产业空间化拟合的结果相加,实现云南沿边地区1992-2013年的GDP的空间化拟合。在此基础上对云南沿边地区GDP空间分布差异进行分析。结果表明：① 土地利用数据对第一产业建模的效果较好,拟合的多期数据的相对误差均低于1.12%,采用夜间灯光数据,基于“分类回归”方法对第二、三产业拟合相对误差最大仅为6.404%,最终二者之和拟合的GDP拟合精度都较好,相对误差最大仅为4.241%;② 22期GDP数据在空间分布上均呈现正的相关性,且均为显著集聚;③ GDP空间分布局部集聚的高值-高值区域集中在开远、蒙自等县域,低值-低值地区集中在绿春、西蒙等地区;④ 云南沿边地区县域之间的经济差异在1992-1996年逐渐增强,1996年之后,经济差异波动缩小,空间关联效应呈现波动式的增强和减弱;⑤ 云南沿边地区的三维插值结果均呈现出西北至东南一线的“洼地-丘陵-平地-高峰”地势变化格局,沿边地区的东南角地区即红河州的建水、个旧和开远等县市的GDP最高,“丘陵”地势主要集中在腾冲、保山市以及最南部的景洪地区,“洼地-平地”地势主要分布在沿边地区西北角的贡山和福贡等县域、西南角的西蒙和孟连等县及中部区域的绿春和江城县等地区。     

基于GF-3的不同极化方式SAR图像海面油膜识别的比较 ——以"桑吉"轮事故为例

基于我国自主研发的首颗分辨率达到1m的C频段多极化合成孔径雷达高分三号卫星(GF-3),通过典型溢油案例定性和定量地比较了双极化与单极化图像预处理性能,分析了不同的极化组合对海面油膜识别结果的影响。得出结论:同向极化与异向极化成像差异明显,VV极化明显比VH极化回波强度高,并且油膜识别度较高;相反,双极化VHVV方式与单极化VH方式图像效果区别不大,双极化方式并不能绝对性地提高地物识别度。     

河套盆地北缘色尔滕山河流地貌参数特征及其成因分析

地貌形态是构造和地表过程相互作用的复杂产物,主要通过构造活动和岩石的抗侵蚀能力等来调节。构造活动相对较弱的古老造山带往往可以忽略构造驱动的岩石抬升,使得研究岩石抗侵蚀能力对其地貌雕刻的贡献成为可能。但是目前大多数活动造山带地貌研究的结果显示地貌主要受控于活动构造,关于岩性对地貌演化影响的报道较少。色尔滕山山前断裂为河套盆地北缘的一条重要控盆断裂,全新世以来该断裂的活动性较强,曾发生过两次较大震级地震（M6. 4和M5. 9）。前人活动构造研究表明该断裂的活动性具有空间差异,中部乌加河镇活动性最强,两端逐渐减弱。但相对河套盆地北缘其他大型断裂（如狼山山前断裂、乌拉山北缘断裂和大青山山前断裂）,该断裂的地貌参数研究较少。同时其地貌演化特征及发育机理仍然不清楚,这些均制约了对该断裂的变形动力学理解。本文基于30 m分辨率的DEM数据对该断裂进行详细的河流地貌学参数研究,包括使用Arcgis和Matlab脚本提取色尔滕山山前33条河流的子流域盆地面积 高程积分（HI）和相应河道陡峭指数（Ksn）、河道纵剖面及其裂点等地貌学参数。结果表明研究区河流HI值大部分处于0. 40~0. 66之间,其中乌加河镇附近具有高值,流域盆地处于发育的壮年期。瞬态河道和稳态河道均沿着色尔滕山山前断裂走向分布,可能表明色尔滕山山前大部分河道目前处于瞬时地貌向均衡地貌演化阶段,并且通过对比发现瞬态河道裂点成因存在岩性和构造共同控制的现象。河道陡峭指数空间分布差异性较大,乌加河镇附近（S13~S20）陡峭指数较大,向两边陡峭指数逐渐减小,在S8河流以西又有增大的趋势。通过结合岩性和降雨情况分析发现,河道陡峭指数除了受岩性抗侵蚀能力影响外,其分布还与色尔滕山山前断裂垂直滑移速率分布和垂直位错分布基本一致。综合来看,地貌参数的空间分布是岩性差异和色尔滕山山前断裂活动分段差异性共同控制的结果,表明该地区岩性和构造对地貌的协同塑造作用。