南通海门浅层地下水水化学特征及演化机制

为系统掌握南通海门区浅层地下水水化学现状,在采集区域地下水样本并分析水化学特征的基础上,综合运用描述性统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型以及离子比例系数法等分析手段,对南通海门区浅层地下水化学特征及其形成机理进行系统分析。结果表明：HCO3-和Ca2+分别是研究区浅层地下水中占比最大的阴、阳离子;HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型为该地区主要地下水化学类型;浅层地下水TDS和总硬度的平均质量浓度相对较低,平均值分别为598.00、374.32 mg/L。根据相关性分析,Cl-和Mg2+为影响该区域地下水TDS的特征因子。研究区浅层地下水化学特征主要受到岩石风化作用影响,地下水水质成分主要源自碳酸盐岩和硅酸盐岩等的长期风化溶解。同时,逆向阳离子交换作用也在一定程度上影响着浅层地下水化学的组成。研究结果可为该区地下水开发利用管理提供理论依据和数据支撑。     

黄河中—上游地区是否普遍发生过“史前大洪水”事件的讨论

传说中发生于夏朝建立前夕的"史前大洪水"是否在大面积地区广泛存在,是学术界争议的问题之一。本文在综述黄河中—上游地区古洪水研究成果的基础上,对该区全新世以来的古洪水事件进行了统计分析。结果显示黄河中—上游大部地区可能在距今4 300~4 000 a时段曾集中发生过古洪水事件,同时该时段的古洪水事件在时间及空间范围上均能与传说中发生于黄河中游地区的"大禹治水"传说相对应。即本文的综述结果能够支持部分前人关于"史前大洪水"事件在黄河中—上游的广大地区可能真实存在的观点,且本文推测其很可能发生于距今4 300~4 000 a。此外,通过对比研究区周边气候记录,显示黄河中—上游地区古洪水事件发生的时段对应于全新世气候剧烈波动的时段,因此,本文认为,黄河中—上游大面积地区集中发生的古洪水很可能是对研究区全新世气候不稳定性的响应。     

青藏高原东南缘弧形旋扭活动构造体系及其动力学特征与机制

在系统总结前人成果资料基础上,结合最新的遥感解译与地表调查资料发现,青藏高原东南缘地壳最新的顺时针旋转运动主要受控于由川滇外弧带和滇西内弧带构成的双弧型川滇弧形旋扭活动构造体系。进一步的综合分析认为,该构造体系的弧形旋扭运动学变形模式的动力学机制及其内部块体变形的差异性与不均匀性,主要是该区边界力的作用方式、先存地质结构和现今的地壳与岩石圈结构、岩石圈物质组成及其物理性质、深部的热状态、重力势能等多种因素共同作用的结果。其中,印度板块与扬子地块之间的右旋剪切和青藏高原内部物质向东南的不均匀挤出共同产生的力偶作用和岩石圈性质与结构,可能是造成该区围绕东喜马拉雅构造结整体发生顺时针旋转运动和旋扭叠加伸展变形最重要的因素。     

联合卫星测高技术的船载声呐测深测线密度设计

针对目前船载声学海深测量技术应对大面积海域海底地形数据获取效率仍然较低的问题,提出了联合卫星测高技术的船载声呐测深测线布设技术方案;并结合目标海域重力数据复杂程度,给出了满足海底地形模型构建精度需求的测线密度布设指标.首先利用导纳函数反演方法恢复实验中16块海域海底地形;然后联合水深测量控制点,应用自适应测线密度计算方法得到各区域的最佳测线布设密度指标;最后选择目标海域7个重力异常特征参量为参考,引入主成分分析法探讨了各区域的重力数据复杂程度.实验结果表明,目标海域重力数据复杂程度与最佳船测海深测线密度存在较强的相关性.在三等海道测量精度标准下,不同复杂程度区域的测线密度存在1'～9'的较大差别,复杂区域需要布设的测线明显较密.     

基于船载雷达图像的海上船只检测方法

随着雷达成像技术和高分辨率光栅显示技术的发展和应用,基于船载雷达图像的船只检测成为可能.海上船只检测的主要困难之一是雷达图像中包含固有的海面背景杂波.传统的雷达船只检测方法,如恒虚警率法(CFAR),以杂波分布模型为基础,计算待检测窗口中的信号统计分布来确定自适应阈值,取得了一些成果.但是,当海面背景杂波和船只目标的回波强度在同一数量级,甚至船只目标淹没在海面背景杂波中时,就难以确定一个有效的阈值将船只目标从雷达图像中提取出来.在分析海面背景杂波和船只目标的相关差异性基础上,提出了一种基于船载雷达序列图像的海上船只快速检测方法.该方法首先对相邻两幅图像进行互相关性分析,在两幅图像中的同一位置提取一定尺寸的移动窗口,计算其互相关函数值,窗口移动一个步长,重复操作直至遍布整幅图像,形成一幅由灰度图像互相关函数值组成的相关图像.然后使用概率神经网络模型(PNN模型)来估计相关图像背景杂波的灰度概率密度分布函数(PDF),应用CFAR技术,使用二分法求解一个区分船只和背景噪声的自适应整体阈值,并根据阈值将相关图像二值化,其中大于阈值的像元作为候选的船只目标信息,小于阈值的像元则为海面背景杂波.最后使用连通性8-邻域准则统计各个候选船只目标区域的像元数,并与预先定义的最小船只目标像元数进行比较,偏小的候选船只目标区域作为虚警去除,保留下来的候选船只目标区域即为船只检测结果.研究显示,如果图像序列中没有船只目标信息,则三维相关图像比较平整.相反,如果图像序列中含有船只目标信息,则三维相关图像上有峰值被检测出,通过测量峰值的高度,就能判断存在可能的船只目标.运用X波段船载雷达序列图像对本文提出的海上船只检测方法进行了测试.测试结果表明,该检测方法具有很好的船只检测效果,得到的船只检测结果与目视判别的结果一致.而且该检测算法原理简单,计算速度快,易于实时处理,具有广阔的应用前景.     

调和分析法应用于编制地壳垂直运动速率面等值线图的可靠性讨论

对有关文献提出的“地壳垂直运动调和分析”模型的建立过程作了全面分析 ,指出 :该模型建立过程中所做的一些处理是不合理的 ,由此建立的模型不是地壳垂直运动规律的客观反映 ,因而尚不足以成为编制地壳垂直运动速率面等值线图的可靠手段。     

蚁群-势场算法在水下重力辅助导航航迹规划中的应用

水下潜器航迹处于重力特征变化明显的适配区域才能保证重力辅助导航的有效实施,因此在重力匹配导航阶段,潜器的航迹规划至关重要。本文首先依据重力统计特征参数对水下潜器航行区域进行适配性划分,并给出适配、非适配区标签;然后在蚁群算法进行航迹规划的基础上引入人工势场算法,重新构建启发函数,避免了蚁群算法的局部最优问题;同时利用最大-最小蚁群系统改进算法信息素更新规则,防止了"早熟"现象发生。仿真试验结果表明,本文提出的蚁群-势场算法可以有效解决水下潜器在重力辅助导航中的航迹优化问题,提高了问题解的可行性。     

泡沫镍为集流体的膜电容去离子脱盐性能研究

文章为了解决淡水资源短缺这一严峻的问题,考虑将能耗小、无化学再生等优点的膜电容去离子技术作为基础,对其进行改进与优化,即将低电阻、高比表面积和高孔隙率的泡沫镍替代传统集流体。并利用改进后的装置进行实验,分别探讨电极材料、电压和盐水流速等因素对脱盐效率的影响。将未加电极材料和加3种不同的活性炭作为电极材料的装置进行脱盐实验,根据结果得出,在脱盐过程中起主要作用的仍然是电吸附过程,通过进一步对电极材料进行表征,讨论得出脱盐效率与比表面积和孔径分布均有关系。随后在最优电极材料的条件下,讨论得出最优的操作条件,即在施加电压为1.6 V、盐水流速为10 mL/min下可以达到最佳的脱盐效率,吸附量为8.9 mg/g。且通过长时间的吸脱附实验得出电极材料AC1具有良好的再生能力。     

自然时间域中的地震序列参数分析

自然时间χ是Varotsos等于2001年提出的一种新的时间域, 其将复杂系统的时间序列在自然时间域中进行分析,能够有效地提取有用信号并提高相关结果的准确性,从而更容易获得复杂系统的动态特征.文中对自然时间法进行了简单介绍,选取中国地震台网中心1978—2014年地震目录中震级排序前30的震例,计算每次地震的归一化能量在自然时间域中的方差κ₁及其变异系数β,并将方差κ₁作为序列参数,利用变异系数β对序列参数κ₁进行定性分析,并在此基础上,对序列参数κ₁进行定量分析.研究结果表明:30次震例中有21次震例的地震序列参数κ₁自震前半小时至几个月开始持续在0.07上下波动,并在主震发生前迅速下降至0值附近.此外,还简单讨论了定量分析中时间窗口的选择以及分析结果中可能出现的特殊情况.本文的研究结果对我国地震事件的回溯性研究及地震预测研究具有一定的指导意义.      

南北地震带潮汐触发地震的统计学证据

自19世纪90年代以来,潮汐是否会触发地震这个问题一直备受关注.本研究选用1970年1月1日至2017年5月31日期间南北地震带(20°N—40°N,97°E—105°E)M_L≥2.0地震目录资料,通过测量南北地震带地区地震事件与潮汐的相关性来研究潮汐是否能触发地震.选用完备性检测、G-C法、R/S分析方法对原始地震目录进行预处理,分别构成未去除余震和去除余震每日地震数量时间序列,利用经验模态分解和快速傅里叶方法,对比分析了潮汐与每日地震数量构成的时间序列频谱特征.结果表明,在本文研究区域,两种每日地震数量时间序列均与潮汐的月潮周期、半月潮周期存在相关性,并且去除余震后的每日地震时间序列的优势频率更加集中,表现的相关性更好.此外,Schuster’s测试结果也进一步证明,研究区域地震活动性与固体潮汐存在显著统计相关性.