InSAR技术多年冻土研究进展

多年冻土随气候变暖逐渐发生退化,严重影响多年冻土区工程建设的稳定性,因此实时、准确地监测多年冻土变化迫在眉睫.合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)作为一种新型对地观测技术,可以全天时、全天候的对多年冻土区地表进行大范围监测,成为一种有效的监测手段.主要介绍InSAR技术在多年冻土区近20年的研究进展与未来发展趋势.首先介绍了InSAR技术的基本原理和常用的SAR系统,然后基于InSAR技术的发展,概述了D-InSAR和时序InSAR技术在多年冻土区的应用,并对目前发展的冻融模型进行总结,分析了多年冻土区地表形变影响因素,最后展望未来InSAR技术在多年冻土监测中的发展趋势与面临的主要问题,以期为科研人员提供系统的应用介绍.     

基于遥感影像多尺度分割与地质因子评价的滑坡易发性区划

区域滑坡易发性的研究是滑坡空间预测的核心内容之一。从影像多尺度分割和面向对象的分类理论出发,以研究区遥感影像的熵、能量、相关性、对比度共4个参数作为影像纹理因子提取易发性特征,利用滑坡所处区域的库水影响等级、坡度、斜坡结构、工程岩组4类地质因子分析地质背景,搭建C5.0决策树的易发性分类模型,实现了对研究区内4类滑坡易发性单元的预测。结果表明:高易发性单元的工程岩组通常发育为软岩岩组和软硬相间岩组,且坡度在15°～30°之间;模型显示该区域训练样本和测试样本平均正确率达91.64%,Kappa系数分别为0.84,0.51,因此这种基于影像多尺度分割与地质因子分级的滑坡易发性分类研究具有一定的适用性。     

改进型果蝇算法优化的灰色神经网络变形预测

针对灰色神经网络权值阈值的不确定性,该文提出改进型果蝇优化算法优化的灰色神经网络预测模型。通过添加逃脱系数修改适应度函数,同时引入三维空间搜索的概念扩大了果蝇搜索范围对基本果蝇优化算法进行改进,避免算法陷入早熟收敛的陷阱,加快收敛速度,有效地提高了算法的优化性能。利用改进型果蝇优化算法优化灰色神经网络参数建立预测模型。选用实际工程沉降数据仿真模拟,验证该模型的预测性能,并将预测结果与果蝇优化算法灰色神经网络、粒子群优化灰色神经网络和灰色神经网络进行比较。结果表明,改进型果蝇优化算法优化的灰色神经网络预测模型预测精度更高,拟合程度更好。     

自适应距离和模糊拓扑优化的模糊聚类SAR影像变化检测

针对模糊聚类算法的不足,结合差分影像的特点,提出一种基于自适应距离（adaptive distance）和模糊拓扑（fuzzy topology）理论的SAR影像变化检测技术框架（FATCD）。FATCD首先基于自适应距离公式提出一种自适应的样本到聚类中心的距离计算方法,优化了聚类过程中像元隶属度的计算公式,提高了模糊隶属度函数的准确程度;而后利用模糊拓扑理论改进传统去模糊化方式最大隶属度原则,从而增强了去模糊化过程。借助这两点,FATCD提高了模糊聚类变化检测的性能。两组真实SAR影像数据的试验结果表明本文方法可行、有效。     

Crustal Uplift in the Longmen Shan Mountains Revealed by Isostatic Gravity Anomalies along the Eastern Margin of the Tibetan Plateau

This study examines the relationship between high positive isostatic gravity anomalies (IGA), steep topography and lower crustal extrusion at the eastern margin of the Tibetan Plateau. IGA data has revealed uplift and extrusion of lower crustal flow in the Longmen Shan Mountains (the LMS). Firstly, The high positive IGA zone corresponds to the LMS orogenic belt. It is shown that abrupt changes in IGA correspond to zones of abrupt change of topography, crustal thickness and rock density along the LMS. Secondly, on the basis of the Airy isostasy theory, simulations and inversions of the positive IGA were conducted using three-dimensional bodies. The results indicated that the LMS lacks a mountain root, and that the top surface of the lower crust has been elevated by 11 km, leading to positive IGA, tectonic load and density load. Thirdly, according to Watts’s flexural isostasy model, elastic deflection occurs, suggesting that the limited (i.e. narrow) tectonic and density load driven by lower crustal flow in the LMS have led to asymmetric flexural subsidence in the foreland basin and lifting of the forebulge. Finally, based on the correspondence between zones of extremely high positive IGA and the presence of the Precambrian Pengguan-Baoxing complexes in the LMS, the first appearance of erosion gravels from the complexes in the Dayi Conglomerate layer of the Chengdu Basin suggest that positive IGA and lower crustal flow in the LMS took place at 3.6 Ma or slightly earlier.     

滇东北会泽地区南红玛瑙产出特征及成因分析

会泽地区的南红玛瑙矿主要产于上三叠统飞仙关组的中上部砾岩层、上二叠统宣威组底部砾岩层以及晚二叠世峨眉山组杏仁状玄武岩中。玛瑙新鲜面多为红色、浅红色及灰白色;呈椭球状或扁球状分布于砾岩之中,分布不均匀,局部富集;玛瑙砾石大小不一,玛瑙粒径多集中在0.5~5 cm,偶见大于6 cm。会泽地区的南红玛瑙矿形成可分为三个阶段：1）晚二叠世时期,玄武质火山岩（P₃e）中的含硅质热液在晚期充填于玄武岩气孔或裂隙中,经过（快速）冷却形成隐晶质石英或晶质石英集合体——玛瑙,即原生玛瑙;2）晚二叠世晚期的华力西运动和印支运动早期的地壳继续隆升,使得含玛瑙玄武岩遭受风化-剥蚀作用,两次剥离出来的玛瑙单体经流水搬运作用及河湖相沉积作用,形成宣威组（P₃x）、飞仙关组（T₁f）含玛瑙砾石层——沉积砾岩型玛瑙矿产;3）近-现代地质作用,使得二叠纪玄武岩气孔中原生玛瑙和宣威组、飞仙关组沉积砾岩层中的次生玛瑙砾石,再次受到风化-剥蚀作用,玛瑙砾石经流水搬运至现代河流或湖泊中,形成次生玛瑙砂矿。     

辽北地区新元古代原殷屯组岩石地层单位的重新划分及其地质意义

本次研究把20世纪八十年代初期完成的辽宁1∶5万大甸子、下肥地和上年马洲幅区调报告中所建立的震旦系殷屯组3个岩性段,即底部砾岩段、中部砂岩段和上部板岩、页岩段,分别厘定为新元古界北方系(南华系)殷屯组、陈千户组和汎河组。并确认出殷屯组为辽宁北方系(南华系)第一次陆相冰碛作用的产物;陈千户组为陆相间冰期沉积的产物;汎河组为辽宁第二次陆相冰湖相堆积的产物。上述组级岩石地层单位的厘定,首次在辽宁北部地区划分出2次冰水堆积物。     

基于D—InSAR的九寨沟地震同震形变场反演分析

利用覆盖九寨沟地区的RadarSat—2数据与Sentinel—1A数据,采用精轨数据进行定轨,消除轨道误差,并结合合成孔径差分(D-InSAR)方法中的双轨差分技术,获取2017年8月8日Mw7. 0级地震的同震形变场。结果表明,视线方向(LOS)最大沉降量约为20 cm,隆起量达9 cm。基于弹性半空间形变模型反演该地震的断层滑动分布,得出该地震断层滑动以左旋走滑为主,走向为330°,倾角为32°,滑动角为-170°,同震滑动分布主要集中在4～12 km深度处,最大滑动量位于9 km处,约为6. 14 m,平均滑动量为0. 57 m。反演获得的地震标量矩为4. 06E+18N·m,震级Mw约为6. 4,深度为19. 5 km。     

通榆县2000-2014年沙质及盐碱质荒漠化监测

利用landsat7、landsat5和landsat8三期遥感影像,对通榆县2000-2014年沙质及盐碱质土地荒漠化变化进行监测。研究结果表明：①研究区荒漠化程度有减轻趋势,荒漠化等级与面积以及破碎程度虽个别有小幅度改变与上升,但整体呈现优化与下降趋势;②整体破碎度指数在2000-2007年由4.57 km2变为5.46 km2,2014年降为3.17 km2,说明研究区2014年荒漠化分布较为破碎零散,连通性较差,而2007年分布较为集中;③质心分布图表明通榆县研究年限内各类型荒漠化质心的位移轨迹呈现出先向东北平移再向南平移的趋势。     

基于CFP的岩溶管道流数值模拟研究——以桂林寨底地下河子系统为例

为了描述岩溶多重含水介质存在非达西流问题,研究管道流CFP模型在岩溶区数值模拟中的应用。在分析管道流CFP基本原理的基础上,通过建立概念模型算例(5个管道,上下临界雷诺数分别为2 000和4 000),探讨不同管道水文地质参数对出口流量及水流状态的影响,并对参数敏感性进行分析,最后将CFPM1模型应用于广西寨底岩溶地下河系统,探讨在实际应用中的管道流模型适用性。概念模型结果表明,参数敏感度从大到小依次为:管道直径、水力梯度、管道渗透系数、弯曲度及粗糙度,流量与雷诺数随管道参数增大而增大,水流状态从层流变为紊流。寨底岩溶管道流模型中3个观测井及地下河出口实测流量表明CFPM1能较好地模拟出岩溶地下水水位变化趋势。得出结论:CFPM1管道流模型允许岩溶管道与基岩含水层进行水流交换,能够较好地刻画岩溶区管道介质非达西流特征,但管道参数获取较为困难,且不能刻画岩溶管道形态变化。该方法具有一定通用性,可为实际应用提供指导。