大气湍流对天基遥感系统地面分辨率的影响

分辨率是所有光学成像系统最重要的技术指标之一。当成像系统与待成像目标之间存在大气湍流时,后者便会在不同程度上影响图像分辨率。天基光学遥感更加关心大气湍流对目标地面分辨率的影响。从大气湍流相干长度和到达角起伏两个角度,通过详细的公式推导和数值计算,分别讨论天基光学遥感系统成像过程中湍流对图像地面分辨率的影响。结果表明,地面分辨率0.5 m以上的甚高分辨率遥感成像需要考虑大气湍流因素。     

冲绳海槽热液柱动力过程的数值模拟

本文以冲绳海槽伊平屋北部热液区(126o53.80′,27o45.50′)的现场水文数据作为背景条件,使用k-ε湍流模型模拟热液柱的动力过程。模拟计算得到的羽流速度、温度和湍流耗散率等基本物理量展现了热液柱的时空演化过程。模拟结果显示,羽流最大上升高度及中性浮力面高度与海底的距离分别为83.62m和68.97m,和2014年先导专项在此附近热液区所观测的温度异常和盐度异常的深度位置(离海底约66—86m)接近。羽流的上升速度满足高斯分布,其半径b与距喷口高度z-H成正比:b=0.0985(z-H),其中z为距海底高度,H为热液烟囱体的高度。羽流的最大体积通量比喷口的初始值增加了878倍,达1.034m~3/s;在中性浮力面位置附近,动量通量达到最大值,为0.156m~4/s~2,比初始值增加了882倍;浮力通量在中性浮力面以下和BM2000(Bloomfield et al,2000)理论模型符合良好,在中性浮力面以上则呈现随高度先增加后减小的特征。本文计算得到的平均卷挟率为α≈0.0807,与背景流较弱的热液区的声学现场观测结果相符。     

Bottom water temperature measurements in the South China Sea,eastern Indian Ocean and western Pacific Ocean

文章报道了一批新的海底底水温度(BWT)数据,其中南海(SCS)158个站位、东印度洋(EIO)30个站位及西太平洋(WPO)37个站位。基于这批新的BWT数据,获得南海和西太平洋海域底水温度与水深经验关系,可为地球物理和物理海洋提供准确、可靠的海底温度边界。这将有助于海底油气资源调查与评估。同时,这批实测数据表明:1)水深超过3500m的海域,其底水温度在南海约为2.47℃,比东印度洋(～1.34℃)和西太平洋(～1.60℃)稍微偏高。这与大洋传送带模式所预测的情况比较吻合。该模式认为:低温高盐的海水,从北大西洋格陵兰岛和冰岛附近海域下沉到深层,然后向南流动,再与南极洲周围海域的低温高盐海水一同向北进入印度洋和太平洋。而南海是一个相对比较封闭的热带边缘海,其内部海水与印度洋和菲律宾海交换有限,导致海水温度整体高于印度洋和太平洋。2)台西南盆地水深在2700～3000m的部分站位,其底水温高达约3.00℃,明显高于其周边同水深海域底水温度(平均值约为2.33℃)。这可能是台西南盆地海底水热活动导致的结果。3)在东印度洋和西太平洋水深超过4800m海域,底水温度随着水压增大稍有升高,其升高率分别为10.6mK·MPa~(-1)和12.0mK·MPa~(-1)。这与理论估算的深层底水绝热压力温度梯度范围较为吻合。这也意味着东印度洋和西太平洋深层底水,主要由绝热自压作用导致其温度随着深度的增大而升高。     

基于特征提取的目标变化检测方法研究

针对不同时相遥感影像中特定目标的变化,研究了基于特征提取的目标变化检测方法。该方法首先根据目标的几何特征进行检测与提取,然后对提取出的两目标影像进行比较,得到特定目标的变化。实验结果表明该方法对特定目标的变化检测有较好的效果。     

公开DEM辅助无地面控制点国产卫星影像定位方法

在全球测绘的背景下,为实现无地面控制点的卫星摄影测量,提出了利用公开DEM辅助国产卫星影像进行无控定位的方法。为充分利用公开DEM在大范围内具有一致稳定的高精度特性,将其作为基准与从影像中提取的待定位DEM进行表面匹配,匹配时采用引入截尾最小二乘估计的最小高差(LZD)法,并根据对应点高差的分布自适应探测及剔除DEM之间的差异;匹配确定的变换参数用于对直接定位结果进行物方改正。设计了多组针对天绘一号和资源三号国产卫星影像的对比试验,结果表明本方法切实可行,能充分利用基准DEM的优势,具有较好的稳健性;定位精度很大程度上取决于但不限于基准DEM的精度,基本不受其分辨率的影响;当待定位DEM分辨率较高时,单景影像利用SRTM DEM即可得到能较好满足1∶5万比例尺地形图测制要求的无控定位精度。本方法还为卫星影像定位精度的检核提供了一种新的有效手段。     

甘肃敦煌小独山西钨矿床成矿流体特征及来源分析

甘肃敦煌小独山西石英脉型钨矿床位于北山成矿带柳园-俞井子裂谷带西段,经过详查和勘探工作,发现其资源量已达大型钨矿床规模。文章在野外详细观测和系统采样的基础上,对不同成矿阶段的样品使用岩相学、激光拉曼光谱、显微测温和碳、氢-氧同位素测试等方法,对矿脉中流体包裹体进行了综合研究。结果显示,该矿床矿脉中主要发育有气-液两相（Ⅰ型）和含液相CO₂三相（Ⅱ型） 2类包裹体。其中,Ⅰ阶段流体呈中高温、中盐度特征,主成矿（Ⅱ）阶段呈中高温、中低盐度特征,Ⅲ阶段呈低温,低盐度特征,均一温度与盐度呈现出正相关关系。包裹体的δD和δ¹⁸O值范围分别为-98.3‰~-76.4‰和0.8‰~5.4‰,呈岩浆水与大气降水相混合的特征;方解石中流体的δ¹³C值为-0.26‰~-0.73‰,δ¹⁸O值为-1.26‰~-3.73‰,显示C可能来源于海相碳酸盐岩,在后期演化过程中与大气降水发生了氧同位素交换作用。成矿早期与主成矿期均受到了大气降水的影响,该矿床发生了明显的流体混合作用是该地区成矿的主要因素。     

内蒙古索家沟银多金属矿深部找矿预测

索家沟银多金属矿床是近年来在内蒙古中南部发现的大型隐伏银多金属矿床,银多金属矿体主要赋存于燕山期酸性侵入岩体附近早期构造及同期张裂隙中,在岩体上部也发育矿化,属岩浆热液成因。为预测矿床深部找矿前景,笔者对矿床激电极化率异常、钻孔原生晕及深部地质体矿化特征进行研究。矿床频谱激电测量显示,激电极化率异常往深部未封闭且具较大延伸趋势;原生晕研究结果表明矿体叠加晕特征明显,局部出现反向分带特征,表明具有多阶段成矿的特征;同时Ag、Pb、Zn、Cu、Au、W、Sn等元素异常向深部均呈现高强度延伸,指示深部具备较好找矿潜力,由此提出深部存在厚大盲矿体或多金属矿脉群。通过对深部已控制岩体及Au、Cu矿化特征分析,提出深部具备寻找斑岩型铜金钨(钼)系列矿产的潜力。根据当前矿床地物化特征,认为索家沟银多金属矿床具有斑岩型成矿系统的特征,提出在岩体外围及浅部-中深部继续寻找银铅锌矿,深部寻找金铜钨(钼)矿的找矿方向,为该矿区或同类型区域进一步找矿提供借鉴。     

三维高密度电法在土石坝渗漏探测中的应用

正高密度电法是以地下空间内地质体之间的电阻率差异为研究对象,按照协定的观测系统进行供电与测量,把收录到的地电数据体进行去噪、计算、分析以及表达,从而揭示出地下介质的空间分布及变化特征(严加永等,2012)。目前,高密度二维电阻率成像在水库大坝渗漏隐患探测中得到广泛的应用,为土石坝病害的治理及安全评价提供了有的放矢的靶区,但大坝渗漏病因复杂、     

2007年夏季淮河流域洪涝与亚洲地区大气低频振荡的关系

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国地面观测站的逐日降水资料, 研究了2007年夏季淮河流域洪涝与亚洲地区大气低频振荡的联系, 通过分析研究表明: 2007年夏季淮河流域降水低频振荡的主要周期是30～70天, 该低频序列的方差大约占了总方差的47%; 在降水低频振荡的位相5～8 (1～4), 亚洲季风区从阿拉伯海北部经孟加拉湾到我国南海地区, 以及我国淮河流域经渤海到日本地区主要受低频热源 (热汇) 的控制; 并且在极大降水位相7, 我国东部地区 (10°N～45°N, 110°E～120°E), 从北到南, 〈Q1〉低频分量的分布呈负正相间的低频热汇、 热源、 热汇、 热源形式(位相3则呈相反的分布形式); 在位相5～8 (1～4), 亚洲季风区〈Q1〉低频分量的分布有利于 (不利于) 气流向淮河流域汇合并形成辐合上升; 受低频环流变化的影响, 在位相5～8, 大量的水汽被输送到淮河流域, 辐合上升形成降水; 相反, 在位相1～4, 来自西太平洋上的水汽在该地区辐散, 不利于降水的发生。     

桂西两次强降雨过程对比分析

对2005年8月20日和2006年6月13日发生在桂西的两次强降雨并伴有强对流天气过程的影响系统、物理量场和FY-2C红外云图及雷达回波特征进行对比分析。结果表明：造成桂西两次强降雨都是在充足的水汽条件和强烈的上升运动条件下发生的；主要影响系统来自低层切变线、高空低槽和地面静止锋；强降雨过程发生在强烈的不稳定层结区域和K指数高值区。