Enhanced identification of a hydrologic model using streamflow and satellite water storage data: A multicriteria sensitivity analysis and optimization approach

Hydrologic model development and calibration have continued in most cases to focus only on accurately reproducing streamflows. However, complex models, for example, the so‐called physically based models, possess large degrees of freedom that, if not constrained properly, may lead to poor model performance when used for prediction. We argue that constraining a model to represent streamflow, which is an integrated resultant of many factors across the watershed, is necessary but by no means sufficient to develop a high‐fidelity model. To address this problem, we develop a framework to utilize the Gravity Recovery and Climate Experiment's (GRACE) total water storage anomaly data as a supplement to streamflows for model calibration, in a multiobjective setting. The VARS method (Variogram Analysis of Response Surfaces) for global sensitivity analysis is used to understand the model behaviour with respect to streamflow and GRACE data, and the BORG multiobjective optimization method is applied for model calibration. Two subbasins of the Saskatchewan River Basin in Western Canada are used as a case study. Results show that the developed framework is superior to the conventional approach of calibration only to streamflows, even when multiple streamflow‐based error functions are simultaneously minimized. It is shown that a range of (possibly false) system trajectories in state variable space can lead to similar (acceptable) model responses. This observation has significant implications for land‐surface and hydrologic model development and, if not addressed properly, may undermine the credibility of the model in prediction. The framework effectively constrains the model behaviour (by constraining posterior parameter space) and results in more credible representation of hydrology across the watershed.     

基于时间卷积网络的地震波阻抗反演

近些年来,深度学习网络的兴起极大地推动了人工智能技术在地震数据处理、反演以及解译等领域的应用.地震波阻抗反演是石油地震勘探领域的一项关键技术,其反演精度在圈定油气储层构造中起到非常重要的作用.提出了一种基于数据驱动时间卷积网络（temporal convolution network,TCN）模型的地震波阻抗反演方法,旨在无需建立初始反演模型,直接利用工区的少量测井标签数据,以地震振幅数据为输入,将波阻抗反演转化为时间序列建模任务,最终输出地下模型的阻抗信息.采用Marmousi2数据集对基于TCN的波阻抗反演模型进行训练、验证和测试,结果显示,在测试集上该模型预测结果的皮尔逊系数和决定系数分别达到97.92%和95.95%,并对远离训练区域的波阻抗信息预测有着良好的泛化性,且在预测时间和预测精度等方面都要明显优于前人的相关研究工作.上述结果表明,TCN时间序列深度学习模型在复杂地层波阻抗反演中具有一定优越性和应用前景,为地震波阻抗反演提供了新思路.      

孟加拉湾风暴Mala结构及对云南强降水的影响

利用实时观测资料和NCEP(1°×1°)的6 h再分析资料,对2006年春季发生在孟加拉湾的超强风暴Mala的移动路径、强度变化、环流背景以及风暴温湿场、动力场特征等进行分析。结果表明:Mala在阿拉伯副热带高压和西太平洋副热带高压两高间辐合区生成、加强,并沿西太平洋副热带高压西侧西南或偏南气流移动。风暴发展、成熟到消亡,湿度对风暴的作用比温度明显;动力场结构除具有台风结构的一般特征外,在风暴发展期,中心附近散度场从低层到高层为辐合和辐散交替结构,表明风暴内部高空辐散抽吸作用对于风暴发展起到重要作用。登陆后风暴低压内自身能量和水汽与冷空气共同作用下,在冷暖交汇处出现强烈的上升运动和激发出中尺度辐合线是造成云南强降水主要原因。     

天津地区地热流体化学成分垂向演化特征研究

天津地区地热流体化学成分具有明显的垂向分层演化特征,由浅至深不仅有TDS增高、水化学类型由HCO3-Na型向SO4-Na或Cl-Na型演化的特征,而且具有分层演化特征,即不同热储层段的地热流体水化学特征及演化规律不同,说明其补给、径流、排泄自成系统。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系微生物碳酸盐岩储层形成机制与评价

微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩.     

中原经济区范围界定研究

建设中原经济区,促进中原崛起,是促进我国经济持续发展和区域协调发展的战略选择,是落实中央促进中部地区崛起规划的重大举措,是加快转变经济发展方式的积极实践。依据中原城市群综合影响力、中心城市综合影响力,通过中心城市的选取、指标体系的构建,利用断裂点理论和Arcgis空间运算的方法界定中原经济区的范围。     

基于中国第6～9次北极科学考察观测的季节冰区边界层逆温变化特征分析

利用我国第6～9次北极科学考察期间获取的大气探空资料,分析了北极季节冰区边界层逆温的时空变化特征及其成因。分析发现：(1)边界层逆温具有较强的年际变化和空间变化,高纬度密集冰区观测到更多的强逆温现象,逆温厚度与逆温层温差呈显著的对数关系;(2)不同年份边界层逆温的主要成因有所差别：海冰分布的差异导致不同年份的边界层逆温特征不同;表面融化、辐射冷却、多层云的结构和暖平流对不同冰情年份边界层逆温的贡献程度不同;(3)开阔水域和冰区边界层逆温的成因不同。表面融化和空气平流对冰区边界层逆温的形成起着非常重要的作用,而辐射冷却是开阔水域边界层逆温的主要成因之一。     

利用太阳法自动标定L波段探空雷达天线指向

L波段探空雷达方位、仰角的标定通常借助北极星和经纬仪来完成,对其正确性缺乏可靠有效的检验工具,本文利用高精度的太阳位置算法,采用Python语言进行程序设计和封装,根据台站实际经纬度、太阳赤纬角和时差,从理论上计算出太阳实时位置去标定雷达天线指向,并在多个台站进行了测试和偏差分析,其精度为≤0.3°,参考国内新一代天气雷达天线波束指向定标技术指标(≤0.3°),其精度达到相关业务要求。同时,该算法软件还能为探空员日常检查雷达性能,判断雷达有无故障提供更为快捷的手段,确保探空资料的可靠性。     

大同铁路分局地裂缝带的三维构造特征及其成因分析

通过实地考察、槽探和浅层地震探测等手段以及对地质构造和地下水超采环境的分析，详细地研究了大同铁路分局地裂缝带的三维构造特征，指出现今处于发展中的地裂缝带是由东向西扩展的，扩展速率为２６０～５２０ｍ／ａ，地裂缝带两侧的差异升降运动速率达２２．１～２４．４ｍｍ／ａ，主地裂缝带的水平拉张速率约１．１１～１１．６ｍｍ／ａ，垂直错动速率０．２～８．５７ｍｍ／ａ，左旋错动速率１．８７～３．５７ｍｍ／ａ。地裂缝带的活动方式为无震蠕滑型，扩展中的地裂缝是一种无震的地质灾害     

基于Web的流动地震监测数据库查询系统的设计与实现

介绍了基于Web的流动地震监测数据库查询系统的开发背景和目的,描述了数据库查询系统的设计和实现过程。该系统借助Internet/Intranet网络,以B/S(浏览器/服务器)体系结构作为基础架构,采用WAMP集成化软件开发,具有系统加密、数据查询、数据维护、数据导出和资料下载等功能。