基于近底原位观测的小尺度海底沙波地形小波分解

浅海海床发育着不同尺度的活动性砂体,在大型活动性砂体上常叠加发育着大量小尺度沙波(纹),分析这些小尺度沙波(纹)有助于揭示活动性砂体的成因机制。但它们的尺度较小,常规分析方法往往将其作为高频噪声滤除,难以对该尺度海底沙波(纹)进行分离量化研究。为了解决这个问题,本文设计并实现了一种基于小波分析的小尺度海底沙波地形分解方法,并以台湾浅滩典型区域的高精度近底原位观测数据为例,实现了小尺度海底沙波地形的分解和定量分析,分解出背景地形、小型沙波和沙波纹(波长小于0.6 m)3种地貌类型。本文提出的小尺度海底沙波地形分解量化方法,可广泛应用于浅海高活动性地貌发育演化和海底边界层沉积动力过程研究,对评估海洋工程的稳定性也具有一定的实用价值。     

砾石堤坝和多孔方型鱼礁消浪护滩的试验研究——以北戴河西海滩为例

本文通过物理模型试验,研究了砾石堤坝、多孔方型鱼礁、堤坝+鱼礁等不同防护措施对岸滩的保护作用。通过测量不同防护措施的波浪透射系数、输沙率、水下坡度角及床面地形变化,并与无防护措施的工况进行对比,结果发现：不同试验条件下堤坝+鱼礁工况的透射系数仅为0.21～0.36,对波浪具有显著的消减作用;同一水位不同防护措施下的输沙率由大变小依次为：堤坝、堤坝+鱼礁、无工程、鱼礁;堤坝迎浪面的水下坡度角随极限波高呈现先增大、后减小的趋势,堤坝工况的水下坡度角约是堤坝+鱼礁工况的2～4倍;对于近岸的地形恢复,堤坝+鱼礁工况的效果比较明显,且对岸滩附近的侵蚀较少。堤坝+鱼礁的防护措施可明显减小波浪的透射系数,增加向岸输沙率,对恢复近岸地形、保护岸滩有显著作用。     

北部湾地区不同相对密度的海砂力学特性分析

为探究相对密度和有效围压对饱和海砂力学特性的影响,利用GDS动态三轴试验仪,对广西北部湾地区海砂开展了一系列固结排水三轴剪切试验,分析了相对密度、有效围压对饱和海砂强度特征、体变特征、割线模量以及摩擦角的影响规律。结果表明：随着围压的减小或相对密度的增大,试样体积应变不断增大,而相对密度或有效围压的增加均会提高试样的峰值强度,有效围压与峰值强度之间呈现良好的线性增长关系。随着围压的减小或相对密度的增大,应力相对软化系数、剪胀系数均不断增大,且有效围压与应力相对软化系数、剪胀系数分别呈线性和半对数线性相关。割线模量随轴向应变的增加整体呈衰减趋势,各试验工况下轴向应变为5%时试样的割线模量相比于轴向应变0.164%衰减了80%~90%。饱和海砂的峰值摩擦角随相对密度的增加而增大,随有效围压的增大而减小,相对密度D_r为50%时有效围压σ_c为50 kPa对应的峰值摩擦角是σ_c为200 kPa的1.098倍。     

基于生态文明思想的围填海历史遗留问题处理理论与实践——以大连港太平湾港区和中新天津生态城为例

长期大规模围填海活动在振兴沿海地区经济的同时,也严重破坏了海岸带生态系统。文章梳理了关于加强滨海湿地保护、严格管控围填海的一系列政策要求与技术指南;以大连港太平湾港区和中新天津生态城为例,分别分析了港口工业区和滨海生态旅游区的围填海历史遗留问题处理与生态保护修复实践,并提出了生态优先,绿色发展;自然恢复为主,人工修复为辅;陆海统筹,生态融合;问题导向,科学修复;科技支撑,示范带动等新发展阶段下海洋生态保护修复的建议。     

DMSP-OLS与NPP-VIIRS夜间灯光遥感影像数据整合

DMSP-OLS夜间灯光遥感数据截至2013年,现已被NPP-VIIRS夜间灯光数据取代。因此,要获得长时间序列且稳定的夜间灯光数据集,需要整合两类夜间灯光数据。基于此,本文提出了基于重采样的两类数据整合方法,对2013—2020年NPP-VIIRS数据进行模拟,最终建立了1992—2020年长时间序列校正—模拟DMSP-OLS夜光遥感数据集。结果表明,基于重采样的整合方法效果良好(城市区域Pearson相关系数ρ=0.9852,RMSE=3.4607),整合数据集与相关社会经济参考量高度契合(影像DN值总和与GDP的相关系数ρ=0.946,与人口的相关系数ρ=0.971,二次多项式模型拟合R²≈0.98,RMSE<5.55),优于已有研究。因此,利用该方法整合后的数据集能更好地支撑基于夜间灯光影像的长时间序列研究。     

基于卷积神经网络的ICESat-2光子点云去噪分类

ICESat-2（Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2）是美国NASA（National Aeronautics and Space Administration）在2018年发射的激光测高卫星,其上搭载的激光测高系统ATLAS（Advanced Topographic Laser Altimeter System）采用微脉冲多波束光子计数激光雷达系统,因其低能耗、高探测灵敏度、高重复频率的特性极大改善了沿轨采样密度,但也使获取的数据中包含大量的噪声,如何有效实现光子点云去噪分类成为后续应用的关键,也是当前研究的热点和难点,为此本文提出一种基于卷积神经网络的光子点云去噪和分类算法。首先将光子点云按照沿轨和高程方向划分格网,去除明显的噪声光子,并将每个粗信号光子点栅格化为影像;然后基于少量样本构建的卷积神经网络分类模型实现光子点云精去噪和分类;最后利用机载激光雷达数据进行验证,并与ATL08产品的去噪分类结果进行对比。结果表明,对于裸地和森林区域,卷积神经网络算法均能有效去除噪声光子,特别对于森林区域,可同时实现去噪和分类;其中,裸地区域地表计算的R²和RMSE分别为1.0和0.72 m,森林区域地表和树冠计算的R²分别为1.0和0.70, RMSE分别为1.11 m和4.99 m。本文利用深度学习算法实现光子点云去噪分类,在裸地和森林区域均取得了较好的结果,为后续光子点云数据处理提供了参考。     

小秦岭地区太华群锆石U-Pb年龄及华北克拉通南缘地壳演化

以小秦岭地区太华群二长片麻岩为研究对象,分析其地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征。地球化学分析显示其原岩为高钾钙碱性花岗质岩石,稀土元素总含量较高(229×10-6),轻、重稀土元素分馏明显(w(La)N/w(Yb)N=45.39),有明显的Eu负异常(0.43)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示其富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素。锆石U-Pb定年结果显示,其原岩的形成时代为古元古代早期(2.47Ga)。锆石Hf同位素分析结果显示:初始N(176 Hf)/N(177 Hf)值变化范围很小,为0.281 284~0.281 328,εHf(t)值均为正值(0.93~5.18);二阶段Hf模式年龄为2.70~2.89Ga,新生地壳(现代岛弧火山)Hf模式年龄为2.54~2.73Ga,接近于锆石结晶年龄(2.47Ga),指示华北克拉通南缘在这一时期有明显的新生地壳生长。华北克拉通南缘在新太古代早期(2.7~2.9Ga)、新太古代晚期—古元古代早期(2.2~2.5Ga)和古元古代中期(1.8~2.1Ga)有3期重要的构造热事件。新太古代早期及晚期有明显的新生地壳生长(εHf(t)0),新太古代晚期—古元古代早期和古元古代中期的岩浆活动有明显的新生地壳生长,同时还伴随有古老地壳物质的再循环和改造(εHf(t)0或εHf(t)0)。     

大汶口盆地漕河崖矿段岩盐矿地质特征及岩相分布规律

通过对漕河崖矿段进行勘探工作,发现该区岩盐矿层赋存较多,矿层厚度在0.40~14.72 m,Na Cl平均品位86.39%,属厚度较稳定,品位均匀矿层;岩盐矿层不仅局限在F2,F3,F43个断层的切割范围内,在F3断层北部尚有岩盐层赋存。     

渤海海峡亚海鲂属鱼类一新记录种——云纹亚海鲂

2012年12月3日,在渤海海峡的蓬莱近海浅水海域捕获雄性成体鱼1尾,该鱼体长34 cm,体高18cm,体长为体高的1.9倍,体宽4.5 cm,头长12.5 cm,体长为头长的2.7倍,尾柄长4.5 cm,体光滑无鳞。管状侧线前半部弧形,后半部平直,行于体中央。棘状骨板沿背鳍基底两侧各12块,臀鳍基底两侧各8块,每一骨板中央具1棘,向后;胸部6块,自第3骨板开始分左右两行;腹部7块,自第2骨板开始分左右两行,胸腹部骨板棘小,形成锯齿缘。背鳍1个,鳍棘部与鳍条部之间有一深缺刻;鳍棘细长,棘间鳍膜延长成丝状,最长超过尾鳍末端。据其形态特征和测量值,鉴定为云纹亚海鲂(Zenopsis nebulosa Temminck et Schlegel,1847),为该海域首次记录。